一种智能电网系统故障诊断方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能电网系统故障诊断方法，所述方法包括：步骤1：建立一次系统中A元件的Petri网的初始故障诊断模型；步骤2：收集保护范围内二次系统的告警信息，利用专家诊断系统的知识库进行判断，获得相应的二次元件错误信息；步骤3：在A元件Petri网的初始故障诊断模型的基础上，去除步骤2中的二次元件错误信息，并建立新的Petri网故障诊断模型；步骤4：利用置信度方法，在新的Petri网故障诊断模型的基础上，对A元件进行故障诊断，得到故障诊断结果，实现了提高了对系统一次元件的故障诊断的可信度的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能电网故障诊断领域，具体地，涉及一种智能电网系统故障诊断方法。
技术介绍
国家电网公司智能电网建设进入稳步快速发展的新阶段，随着各地区智能变电站的建设数量的增加，大量新技术新设备得到应用和推广，根据智能电网发展规划，“十二五”期间我国将建设110千伏及以上智能变电站6100座，且今后新建的变电站均采用智能化设计方案。在智能变电站的大背景下，智能传感技术和网络技术广泛应用在各类智能设备中，我们可以进行监测传输的数据也越来越丰富。以一个220kV智能变电站的网络记录分析系统为例，24小时的记录数据量可达到740GB左右，同时，在IEC61850标准的统一规范下，通过光纤数字化的方式进行信息传输，为变电站的各类信息接入和分配带来了灵活性，提高了站内信息的交换能力和数据处理能力。和常规变电站相比，智能变电站采用了众多新技术，如一、二次设备状态监测、电子式互感器、一体化监控系统、1588网络对时技术、一体化保护测控装置等。光纤传输方式相比传统电缆具有抗干扰强、占用空间少、数据信息量大的优点；同时为实现设备之间的互联以及展开智能变电站高级应用打下基础。由于现阶段对于智能变电站的研究还是分别对应于一次系统和二次系统，而智能变电站能够提供丰富的信息，现阶段并没有将信息进行最大化利用，导致对系统一次元件的故障诊断的可信度较差。综上所述，本申请专利技术人在实现本申请专利技术技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：在现有技术中，现有的智能变电站诊断系统存在对一次元件的故障诊断的可信度较差的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种智能电网系统故障诊断方法，解决了现有的智能变电站诊断系统存在对一次元件的故障诊断的可信度较差的技术问题，实现了提高了对系统一次元件的故障诊断的可信度的技术效果。为解决上述技术问题，本申请提供了一种智能电网系统故障诊断方法，所述方法包括：步骤1：建立一次系统中A元件的Petri网的初始故障诊断模型；步骤2：收集保护范围内二次系统的告警信息，利用专家诊断系统的知识库进行判断，获得相应的二次元件错误信息；步骤3：在A元件Petri网的初始故障诊断模型的基础上，去除步骤2中的二次元件错误信息，并建立新的Petri网故障诊断模型；步骤4：利用置信度方法，在新的Petri网故障诊断模型的基础上，对A元件进行故障诊断，得到故障诊断结果。进一步的，所述建立一次系统中第一元件的Petri网的初始故障诊断模型，具体包括：首先确定具体的保护动作次序，然后确定得到的动作信息，然后建立某元件的Petri网故障诊断模型，然后建立该元件的关联矩阵C，根据推拉规则(本申请中使用的置信度方法)，得到该元件的故障诊断结论。进一步的，专家诊断系统的知识库中存储有：合并单元故障信息、保护装置故障信息、测控装置故障信息、智能终端故障信息。进一步的，所述步骤4：利用置信度方法，在新的Petri网故障诊断模型的基础上，对A元件进行故障诊断，得到故障诊断结果，具体包括：引入neg算子和中间变量vk，则诊断过程中有以下推理公式：其中，1m为m维向量，其中元素全为1；k为推理步骤；negθk为m维向量，其中元素表示命题Pi为假的可信度i＝1,…m；其中，vk为n维向量，为中间变量，表示规则Tj为假的可信度j＝1,…n；其中，pk为m维向量，表示规则为真的置信度；根据以上定义及公式，得到Pi下一步的状态：通过矩阵运算，不断地推断出命题Pi下一步的状态，由此结合Petri网模型，诊断出元件的最终状态，判断其是否具有发生故障的概率，得到故障诊断结论。本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：由于采用了将智能电网系统故障诊断方法设计为包括：步骤1：建立一次系统中A元件的Petri网的初始故障诊断模型；步骤2：收集保护范围内二次系统的告警信息，利用专家诊断系统的知识库进行判断，获得相应的二次元件错误信息；步骤3：在A元件Petri网的初始故障诊断模型的基础上，去除步骤2中的二次元件错误信息，并建立新的Petri网故障诊断模型；步骤4：利用置信度方法，在新的Petri网故障诊断模型的基础上，对A元件进行故障诊断，得到故障诊断结果的技术方案，即根据智能变电站自身所特有的特征，在已有的对一次元件故障诊断的基础上，加入对二次系统信息的判断，使一次系统得到的保护动作等信息是足够可信的，在得到的二次信息是足够可信的前提下，再对一次元件进行诊断，增加了对系统一次元件的故障诊断的可信度，所以，有效解决了现有的智能变电站诊断系统存在对一次元件的故障诊断的可信度较差的技术问题，进而实现了提高了对系统一次元件的故障诊断的可信度的技术效果。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定；图1是本申请中智能电网系统故障诊断方法的流程示意图；图2是本申请中输电线路故障示例示意图；图3是本申请中Petri网的故障诊断模型示意图；图4是本申请中考虑后备保护的Petri网模型示意图；图5是本申请中实施例主接线图示意图；图6是本申请中线路L1的Petri网故障诊断模型示意图；图7是本申请中线路L2的Petri网故障诊断模型示意图；图8是本申请中线路L4的Petri网故障诊断模型示意图。具体实施方式本专利技术针对现有技术的不足，提供一种智能电网系统故障诊断方法，其特点是基于智能变电站二次信息的专家系统的推理规则上，首先对智能变电站进行二次故障诊断，在得到可靠的二次信息的基础上，建立电网的一次故障Petri网络模型，利用置信度方法对一次系统各元件进行推理，得到一种计及智能变电站二次信息的电网一次系统故障诊断的方法。为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是，本专利技术还可以采用其他不同于在此描述范围内的其他方式来实施，因此，本专利技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。请参考图1，本申请中的技术方案具体为：一种智能电网系统故障诊断方法，包括以下步骤：步骤1：建立一次系统中某元件的Petri网的初始故障诊断模型；图2是一条带有主保护和后备保护的输电线路的简单模型，其中Bi表示母线、Li表示输电线路、CBk表示断路器。若L2发生短路故障，则其两端的保护继电器都检测到故障电流，并发出控制信号给断路器CB3，CB4；断路器接收的信号后，产生断开动作，隔离(或切断)故障源。按照故障排除过程可建立的前向Petri网如图3所示，图中L2代表线路，L2中的托肯(圆点)表示线路L2有故障；L2sm、L2rm代表保护继电器；CB代表断路器；t11表示继电器检测故障电流过程，t21、t22表示断路器接受信号的过程。输电线路L2的故障诊断Petri网如图3所示，图中t11、t12表示保护动作跳开断路器的过程；p1、p2是中间过渡过程。由于我国电力系统主要采用“三段式”保护装置，包括主保护、近后备保护和远后备保护。对于图2中的线路故障，考虑其后备保护时的Petri网更加复杂，其模型如图4所示：其中，增加了后备保护近后备保护本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电网系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：建立一次系统中A元件的Petri网的初始故障诊断模型；步骤2：收集保护范围内二次系统的告警信息，利用专家诊断系统的知识库进行判断，获得相应的二次元件错误信息；步骤3：在A元件Petri网的初始故障诊断模型的基础上，去除步骤2中的二次元件错误信息，并建立新的Petri网故障诊断模型；步骤4：利用置信度方法，在新的Petri网故障诊断模型的基础上，对A元件进行故障诊断，得到故障诊断结果。

【技术特征摘要】
1.一种智能电网系统故障诊断方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1：建立一次系统中A元件的Petri网的初始故障诊断模型；步骤2：收集保护范围内二次系统的告警信息，利用专家诊断系统的知识库进行判断，获得相应的二次元件错误信息；步骤3：在A元件Petri网的初始故障诊断模型的基础上，去除步骤2中的二次元件错误信息，并建立新的Petri网故障诊断模型；步骤4：利用置信度方法，在新的Petri网故障诊断模型的基础上，对A元件进行故障诊断，得到故障诊断结果。2.根据权利要求1所述的智能电网系统故障诊断方法，其特征在于，专家诊断系统的知识库中存储有：合并单元故障信息、保护装置故障信息、测控装置故障信息、智能终端故障信息。3.根据权利要求1所述的智能电网系统故障诊断方法，其特征在于，所述步骤4：利用置信度方法，在新的Petri网故障诊断模型的基础上，对A元件进行故障诊断，得到故障诊断结果，具体包括：引入neg算子和中间变量vk，则诊断过程中有以下推理公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑永康，丁媛媛，刘明忠，窦仁辉，刘天琪，常晓青，柴继文，梁晖辉，袁浩，任辉，张泰，刘勇，宋欣洲，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力科学研究院，中国电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：四川;51