基于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的單站端電網(wǎng)故障診斷和輔助決策方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的單站端電網(wǎng)故障診斷和輔助決策方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，電網(wǎng)運行時各類監(jiān)控系統(tǒng)均實時監(jiān)測電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)實時上 傳至監(jiān)控主站。但是，由于接入主站端的監(jiān)控信息相互獨立，各監(jiān)控信息之間不具備智能 邏輯組合分析功能，一旦發(fā)生事故，監(jiān)控員需要根據(jù)海量的電網(wǎng)運行和監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行人工 分析，并不斷調(diào)用不同監(jiān)控畫面并根據(jù)個人經(jīng)驗做出判斷，這給監(jiān)控員對事故的判斷和信 息處置造成極大的困難。依據(jù)國調(diào)中心2012年頒發(fā)的《500kV變電站典型監(jiān)控信息表(試 行)》標(biāo)準(zhǔn)，按照2主變、5串8回500kV出線、10條220kV出線典型設(shè)計，單個500kV變電站 有4000多個"四遙"監(jiān)控信息點上傳接入監(jiān)控主站；以某中部省份電網(wǎng)17個投運500kV變 電站為例，該省一個監(jiān)控值班值(標(biāo)準(zhǔn)配備2人)需處理68000多個監(jiān)控信息點，尤其是發(fā)生 電網(wǎng)事故時，會在毫秒（ms)級時間內(nèi)產(chǎn)生5~10倍于正常數(shù)據(jù)的異常信息，可能發(fā)生監(jiān)控信 息淹沒效應(yīng)。由于當(dāng)前接入主站端監(jiān)控信息點相互獨立，監(jiān)控員需不斷調(diào)用不同監(jiān)控畫面 并根據(jù)個人經(jīng)驗做出判斷，這給監(jiān)控員事故判斷、信息處置造成極大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的單站端電網(wǎng)故障診斷和輔助決 策方法，以快速準(zhǔn)確對單站端的電網(wǎng)故障作出決策，杜絕事故的發(fā)生。
[0004] 本發(fā)明提供的這種基于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的單站端電網(wǎng)故障診斷和輔助決策方法，包 括如下步驟： 1) 建立專家數(shù)據(jù)庫：包括預(yù)想事故集，以及構(gòu)建與預(yù)想事故集對應(yīng)的專家決策數(shù)據(jù) 庫； 2) 將事故信息分類為兩類：一類是反映變電設(shè)備運行狀況的開關(guān)量信息，二類是事故 期間過程數(shù)據(jù)的連續(xù)變化信息； 3) 對一類信息以對應(yīng)的狀態(tài)元素描述； 4) 對步驟3)所述的各狀態(tài)元素進(jìn)行邏輯耦合，用邏輯與的關(guān)系進(jìn)行運算，只要有一個 狀態(tài)元素為故障，則該狀態(tài)元素涉及的元件確定為故障元件； 5) 對步驟2)所述的二類信息進(jìn)行多源信息融合； 6) 將步驟5)的多源信息融合結(jié)果與所述預(yù)想事故集中的相關(guān)特征進(jìn)行匹配，根據(jù)匹配 程度辨識故障類型； 7) 根據(jù)步驟4)和步驟6)的判斷結(jié)果，依照步驟1)所述的專家決策數(shù)據(jù)庫，進(jìn)一步確 定事故發(fā)生的性質(zhì)，并進(jìn)行事故處置的輔助決策； 8) 將步驟4) ~步驟7)所述的數(shù)據(jù)與變電站監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)圖元進(jìn)行關(guān)聯(lián)，并進(jìn)行實時 顯不和跟足示。
[0005] 步驟2)所述的一類信息和二類信息來自于監(jiān)控主站的信息采集平臺。
[0006] 步驟2)所述的二類信息包括潮流變化信息、節(jié)點電壓信息、電壓變化信息、電壓、 相角信息；其中潮流變化信息與節(jié)點電壓信息進(jìn)行耦合得到故障支路電流特征信息，電壓 變化信息與電壓、相角信息進(jìn)行耦合得到故障節(jié)點電壓相角特征信息。
[0007] 步驟3)所述的狀態(tài)元素如下表1、表2所示： 表1線路間隔事故-斷路器事故狀態(tài)元素表
表2主變事故狀態(tài)元素表 CN 105158647 A 說明書 3/7 頁
步驟5)所述的多源信息融合，為分別根據(jù)故障支路電流特征信息和故障節(jié)點電壓相角 特征信息計算出各支路發(fā)生故障概率，并將上述故障概率按照降序進(jìn)行排序，依次按照最 大可能發(fā)生的原則與步驟4)中故障元件進(jìn)行一致性判別。
[0008] 本發(fā)明由于構(gòu)建了預(yù)想故障集對應(yīng)的專家決策數(shù)據(jù)庫，并對電網(wǎng)單站端故障信息 分為開關(guān)量信息和連續(xù)變化信息，同時利用開關(guān)量信息的邏輯耦合運算結(jié)果以及連續(xù)變化 量信息與預(yù)想事故集的匹配程度所辨識的故障類型，進(jìn)一步確定事故發(fā)生的性質(zhì)，最終由 專家決策數(shù)據(jù)庫進(jìn)行故障輔助決策，因此本發(fā)明能夠利用計算機(jī)和現(xiàn)有的電網(wǎng)智能監(jiān)控系 統(tǒng)對電網(wǎng)單站端故障進(jìn)行輔助決策，避免了監(jiān)控人員人為處理海量的監(jiān)控數(shù)據(jù)以及監(jiān)控人 員處理經(jīng)驗不足的缺陷，能夠快速準(zhǔn)確對電網(wǎng)單站端故障作出決策，杜絕事故的發(fā)生。
[0009] 說明書附圖 圖1為本發(fā)明的單站端電網(wǎng)故障信息采集和處理流程圖。
[0010] 圖2為本發(fā)明的單站端電網(wǎng)故障信息耦合推理實現(xiàn)流程圖。
[0011] 圖3為本發(fā)明的基于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的單站端電網(wǎng)故障診斷和輔助決策方法流程 圖。
【具體實施方式】
[0012] 如圖1所示，為本發(fā)明的單站端電網(wǎng)故障信息采集和處理流程圖，圖2為本發(fā)明的 單站端電網(wǎng)故障信息耦合推理實現(xiàn)流程圖，圖3為本發(fā)明的基于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的單站端電 網(wǎng)故障診斷和輔助決策方法流程圖。以下結(jié)合算例對本發(fā)明的基于電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的單站端 電網(wǎng)故障診斷和輔助決策方法進(jìn)行說明： 算例1 :某500kV變電站220kV線路604斷路器A相故障跳閘重合不成功，主站監(jiān)控顯 示604斷路器B、C相合位。
[0013] 其耦合決策步驟如下： 線路間隔出現(xiàn)故障，狀態(tài)元素表如下表3所示，其中k為狀態(tài)元素的編號，取值為1、2、 3…： 表3斷路器事故狀態(tài)元素集合表
根據(jù)狀態(tài)元素的耦合邏輯結(jié)果可知：
;初步判斷"線路跳閘，重合不成功，非全相運行";再次檢視狀態(tài)元素表可知故障狀態(tài) 元素為"線路604第一 /二套保護(hù)A跳閘出口"、"604線路第一 /二套保護(hù)重合閘動作出 口"； 該故障設(shè)備運行方式："運行"； 故障狀態(tài)元素告警類別："故障"； 故障狀態(tài)元素故障類別："單站端單純故障"； 故障狀態(tài)元素開關(guān)狀態(tài)："非全相"； 故障信息融合：如表4所示，與建立的專家決策數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較，進(jìn)一步得出融合終 判："604線路發(fā)生故障，縱聯(lián)保護(hù)動作跳開604斷路器A相，重合不成功，B、C相合位，非全 相運行" 表4:線路故障信息融合
耦合推理結(jié)果為："設(shè)備元件（2)即線路L2發(fā)生A相故障，第一 /二套主保護(hù)動作出 口，重合不成功，B、C相非全相運行" 處置決策：根據(jù)專家?guī)斓贸鼋K判結(jié)論：即："拉開604斷路器+試送604斷路器+啟動 故障