一种边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法技术方案

一种边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法，属于电力系统中高压直流输电继电保护技术领域，解决如何在特高压直流输电系统换相失败溯源中减少了对带宽的占用、提高故障溯源算法的运行效率的问题，本发明专利技术的技术方案将神经网络的训练任务由算力较高的云端工作站完成，而大量数据存储和预处理的计算任务则分配到以换流器控保为运算单元的边缘端，大大减少了对带宽的占用，提高了整个故障溯源算法的运行效率，适用于特高压直流输电系统、电力调度系统、电力控保系统等场合。电力控保系统等场合。电力控保系统等场合。

【技术实现步骤摘要】
一种边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法


[0001]本专利技术属于电力系统中高压直流输电继电保护
，涉及一种利用故障录波数据的边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法。

技术介绍

[0002]近些年来，我国特高压直流(Ultra High Voltage Direct Current,UHVDC)输电飞速发展。直流输电的规模不断扩大，在输电系统中所占的比重也不断上升。在带来经济便利的同时，也为电网的安全可靠运行提出了挑战。
[0003]历史运行数据统计显示，换相失败是直流输电系统中最常见的故障之一。对于交流系统，换相失败会导致弱交流电网发生波动造成电压的大幅度变化，甚至造成保护误动；对于直流系统，由于超长直流输电线之间的互感作用，导致某一极发生故障时可能会使得非故障极发生换相失败；对于分层接入的直流系统，低端(或高端)的故障可能会导致高端(或低端)发生换相失败。因此，寻找方法对引起换相失败的源头进行溯源能够帮助运维人员快速进行故障定位。申请公布号为CN110968073A、申请公布日为2020年04月07日的中国专利本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法，其特征在于，将故障溯源工作分解为边缘端计算单元和云端计算单元两部分，二者相互协同；边缘端计算单元用于读取COMTRADE故障录波数据，进行特征提取和故障原因初判；云端计算单元用于在接收到各个边缘节点的数据包后进行换流器故障数目判断、输出故障溯源简报、增量式训练各神经网络以及网络参数分发；所述的边缘端计算单元的计算方法为：S01、根据继电保护动作方程判断是否发生换相失败；S02、检测并读取COMTRADE故障录波文件；S03、截取故障后一定时间的换流器各电压电流录波数据；S04、对录波数据进行异常检测与修复；S05、将录波数据分割为多个时间窗；S06、对每个时间窗求取小波能量谱；S07、求取各个时间窗的能量香农熵并构成特征矩阵；S08、将特征矩阵输入到边缘神经网络进行分类；S09、输出换流器换相失败故障初判结果；S10、将诊断结果和特征矩阵封装后发送到云端；S11、等待云端回传更新指令，判断是否需要网络参数，若是则进行第S12步，否则结束处理流程；S12、更新边缘神经网络参数；所述的云端计算单元的计算方法为：S13、等待各边缘端上传诊断结果；S14、判断是否有多个换流器换相失败，若是则执行S15至S18、S21、S22步，否则跳至第S19步；S15、将各边缘端的上传数据构成特征矩阵；S16、将特征矩阵输入到云端故障溯源神经网络进行分类；S17、输出换相失败溯源简报；S18、使用增量式训练方法更新云端故障溯源神经网络；S19、输出换相失败确认简报；S20、将该边缘端的上传数据构成特征矩阵；S21、使用增量式训练方法更新故障源边缘端神经网络；S22、回传更新后的边缘端网络参数。2.根据权利要求1所述的边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法，其特征在于，步骤S01中所述的根据继电保护动作方程判断是否发生换相失败的方法为：当检测到继电保护动作方程满足条件时，边缘端判定该换流器发生换相失败，所述的继电保护动作方程如下：对于高端换流器：ID
–
IVYH>IVYH且ID
–
IVDH>IVDH，其中ID＝max(IDC1P，IDC1N)；对于低端换流器：ID
–
IVYL>IVYL且ID
–
IVDL>IVDL，其中ID＝max(IDC2P，IDC2N)；其中，IDC1P、IDC1N、IDC2P、IDC2N为出入高低端换流器的直流电流，IVYH、IVDH、IVYL、IVDL为YY桥YD桥高低端换流器的三相交流电流。3.根据权利要求2所述的边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法，其特征
在于，步骤S02中所述的COMTRADE录波文件包括：cfg格式文件和data格式文件。4.根据权利要求3所述的边云协同的特高压直流输电系统换相失败溯源方法，其特征在于，步骤S03中所述的截取故障后一定时间的换流器各电压电流录波数据的方法为：将一个十二脉动换流器作为基本单元，将录波数据中换流器直流侧的直流电压U
d
、直流电流I
d
，交流侧的与YY换流变和YD换流变连接的三相电压电流U
ACY_abc
、U
ACD_abc
、I
ACY_abc
、I
...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞斌，王同文，孙辉，张军，王鹏，章昊，汤伟，谢民，汪伟，张骏，于洋，邵庆祝，丁津津，翁凌，刘之奎，贺成成，肖华锋，刘孝辉，周奕帆，
申请(专利权)人：国网安徽省电力有限公司电力科学研究院国网安徽省电力有限公司检修分公司东南大学南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：