基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统及工作方法技术方案

基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统及工作方法。属于电力系统智能分析与控制技术领域。目前，特高压交直流、多直流电网的发展给电网的安全稳定运行带来极大的挑战。本发明专利技术在本地智能电网调度控制系统中建立直流模型，结合实时的变位信号、保护信号、遥测数据基于规则库对特高压直流进行故障诊断。诊断类型包括：换流变故障诊断、阀组故障诊断、直流单极闭锁故障诊断、直流双极闭锁故障诊断、交流滤波器故障诊断、对地直流电流过大诊断、换相失败诊断，同时对直流运行状态进行监视，诊断结果及运行状态在调度控制系统的工作站以推图形式告警。完善特高压直流实时运行监视手段，提升调控运行人员在特高压直流故障处置能力。

Fault diagnosis system and working method of UHV DC based on model and rule base

The UHV DC fault diagnosis system and its working method are based on the model and the rule base. It belongs to the field of intelligent analysis and control of power system. At present, the development of UHV AC and DC power grid brings great challenges to the safe and stable operation of the power grid. The invention establishes a DC model in the local smart grid dispatching control system, and combines real-time alteration signals, protective signals and telemetry data to diagnose UHVDC faults based on rule base. Diagnostic types include: transformer fault diagnosis, fault diagnosis, valve fault diagnosis, DC blocking DC block fault diagnosis, fault diagnosis, AC filter of DC current is too large, the diagnosis of commutation failure diagnosis, and monitor the running state of DC, diagnosis and operation in control system to workstation push chart alarm. Perfect UHVDC real-time operation monitoring means to improve the ability to control operators in UHV DC fault disposal.

【技术实现步骤摘要】
基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统及工作方法
本专利技术涉及故障诊断领域，尤其涉及基于模型和规则库的特高压直流故障诊断领域。
技术介绍
随着我国电网的快速发展，目前已经初步形成特高压交直流、多直流混联格局，未来特高压交直流、多直流远距离、大容量输电格局将进一步增强。特高压交直流、多直流电网的发展给电网的安全稳定运行带来极大的挑战，电网交直流多直流间的交互影响、各级电网之间的交互影响日益凸显，电网的安全稳定特性呈现复杂、多变的态势。特高压直流线路的满功率运行，给电网安全运行带来了显著压力，客观上要求系统运行人员具备实时感知电网运行状态、全面掌握电网运行趋势、快速实施电网超前控制的能力。并采取相应的预防措施改善系统的运行状态，预防大面积停电事故的发生，同时为电网的安全稳定运行提供有价值的参考。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统，以实现特高压直流故障的快速准确告警的目的。为此，本专利技术采取以下技术方案。基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统，其特征在于包括：基础信息建模模块：用于对特高本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统，其特征在于包括：基础信息建模模块：用于对特高压直流换流站的一次设备、间隔、保护信号进行建模；在调度控制系统中的间隔表中增加换流变间隔、阀组间隔、直流极间隔、滤波器间隔；在调度控制系统的交流线段端点表中增加直流极设备、换流变设备、阀组设备；在调度控制系统的母线表中增加滤波器设备，在调度控制系统的保护信号表中增加需要采集的保护信号模型；在模型建立后，一次设备关联相应间隔，保护信号关联相应间隔，通过这种方式将保护信号关联；对保护信号的告警等级进行定义以作为故障诊断时的判断依据；信息采集模块：用于实时接收来自于调度控制系统转发的开关变位遥信、开关变位SOE、保...

【技术特征摘要】
1.基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统，其特征在于包括：基础信息建模模块：用于对特高压直流换流站的一次设备、间隔、保护信号进行建模；在调度控制系统中的间隔表中增加换流变间隔、阀组间隔、直流极间隔、滤波器间隔；在调度控制系统的交流线段端点表中增加直流极设备、换流变设备、阀组设备；在调度控制系统的母线表中增加滤波器设备，在调度控制系统的保护信号表中增加需要采集的保护信号模型；在模型建立后，一次设备关联相应间隔，保护信号关联相应间隔，通过这种方式将保护信号关联；对保护信号的告警等级进行定义以作为故障诊断时的判断依据；信息采集模块：用于实时接收来自于调度控制系统转发的开关变位遥信、开关变位SOE、保护信号遥信、保护信号SOE以及相关测点的遥测数据，并缓存在调度控制系统综合智能告警的数据表中，待模型匹配模块以及逻辑诊断模块处理；模型匹配模块：与信息采集模块相连，用于处理缓存区信号，将与直流设备相关的开关变位遥信、开关变位SOE、保护信号遥信、保护信号SOE以及相关测点的遥测数据筛选出来，以设备为单位组合成故障诊断信号序列，供逻辑诊断模块处理；逻辑诊断模块：与模型匹配模块相连，用于根据模型匹配模块对信号的预处理结果，将信号序列带入到逻辑诊断，判断直流设备是否发生故障；同时监视直流线路接地极电流和特高压直流运行状态，当接地极电流超过门槛值时产生对地直流电流过大告警；诊断类型包括：换流变故障诊断、阀组故障诊断、直流单极闭锁故障诊断、直流双极闭锁故障诊断、交流滤波器故障诊断、对地直流电流过大诊断、换相失败诊断；结果展示模块：与逻辑诊断模块相连，用于在收到逻辑诊断模块发出的特高压直流故障报文后，将诊断结果及运行状态以推图形式告警。2.基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统的诊断方法，其特征在于包括以下步骤：1）基础信息建模：对特高压直流换流站的一次设备、间隔、保护信号进行建模；在调度控制系统中的间隔表中增加换流变间隔、阀组间隔、直流极间隔、滤波器间隔；在调度控制系统的交流线段端点表中增加直流极设备、换流变设备、阀组设备；在调度控制系统的母线表中增加滤波器设备，在调度控制系统的保护信号表中增加需要采集的保护信号模型；在模型建立后，一次设备关联相应间隔，保护信号关联相应间隔，通过这种方式将保护信号关联设；对保护信号的告警等级进行定义以作为故障诊断时的判断依据；2）信息采集：实时接收来自于调度控制系统转发的开关变位遥信、开关变位SOE、保护信号遥信、保护信号SOE以及相关测点的遥测数据，并缓存在调度控制系统综合智能告警的数据表中，待模型匹配步骤以及逻辑诊断步骤处理；3）模型匹配：处理缓存区信号，将与直流设备相关的开关变位遥信、开关变位SOE、保护信号遥信、保护信号SOE以及相关测点的遥测数据筛选出来，以设备为单位组合成故障诊断信号序列，供逻辑诊断步骤处理；4）逻辑诊断：根据模型匹配步骤对信号的预处理结果，将信号序列带入到逻辑诊断，判断直流设备是否发生故障；同时监视直流线路接地极电流和特高压直流运行状态；当诊断为发生故障时，发出特高压直流故障报文；特高压直流故障诊断分为换流变故障诊断、阀组故障诊断、直流单极闭锁故障诊断、直流双极闭锁故障诊断、交流滤波器故障诊断、对地直流电流过大故障诊断、换相失败故障诊断；5）结果展示：在收到逻辑诊断步骤发出的特高压直流故障报文后，将诊断结果及运行状态以推图形式告警。3.根据权利要求2所述的基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统，其特征在于：在步骤1）中，一次设备、保护信号的建模，包括：需要在调度控制系统的平台间隔表中增加直流间隔模型，每个直流换流站需建立间隔，包括极1间隔、极2间隔、极1高端换流变间隔、极1低端换流变间隔、极2高端换流变间隔、极2低端换流变间隔、极1高端阀组间隔、极1低端阀组间隔、极2高端阀组间隔、极2低端阀组间隔、第一大组交流滤波器间隔、第二大组交流滤波器间隔、第三大组交流滤波器间隔、第四大组交流滤波器间隔；需要在调度控制系统的平台交流线段端点表中增加直流设备模型，每个直流换流站需建立直流设备包括：极1、极2、极1高端换流变、极1低端换流变、极2高端换流变、极2低端换流变、极1高端阀组、极1低端阀组、极2高端阀组、极2低端阀组；需要在调度控制系统的平台母线表中增加直流设备模型，每个直流换流站需建立直流设备包括：第一大组交流滤波器61M、第二大组交流滤波器62M、第三大组交流滤波器63M、第四大组交流滤波器64M；需要在调度控制系统的平台保护信号表中增加直流保护信号模型，根据换流站实际接入情况定义保护信号；新建直流诊断状态表关联直流一次设备与开关的关联关系，并记录直流故障诊断信息；新建直流突变参数表关联直流一次设备与遥测的关联关系，并缓存遥测数据。4.根据权利要求3所述的基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统，其特征在于：在步骤3）中，模型匹配包括开关信号的模型匹配、保护信号的模型匹配；开关信号的模型匹配，包括能否通过直流诊断状态表从开关找到相应的直流一次设备，若开关能关联到直流一次设备，则开关信号进入直流故障诊断序列；保护信号的模型匹配，包括能否通过间隔关联到直流一次设备，若保护信号能关联到直流一次设备，则保护信号进入直流故障诊断序列。5.根据权利要求2所述的基于模型和规则库的特高压直流故障诊断系统，其特征在于：遥测信号监视配置在直流突变参数表中的遥测ID，并将实时的遥测数据保存在直流诊断状态表的相关直流设备记录下。6.根据权利要求2所述的基于模型和规则库的特高压直流故障诊断方法，其特征在于：在步骤4）中：换流变故障，根据换流变开关分闸信号和换流变事故类保护信号进行诊断，其中换流变开关分闸信号是指与换流变相连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王轶禹，朱炳铨，吴心弘，武力，徐奇锋，李俊，闪鑫，谷炜，李增辉，张小聪，董时萌，郑翔，张思，何诗琦，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司，国电南瑞科技股份有限公司，南瑞集团有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33