一种基于计及时序信息的电网故障诊断方法技术

本发明专利技术为一种基于计及时序信息的电网故障诊断方法，包括以下步骤：获取可疑元件对应的保护的动作状态以及可疑元件对应断路器的动作状态，获取保护对应的告警信息以及断路器对应的告警信息；对保护和断路器分别进行动作状态解析，得到动作状态解析模型；对保护和断路器分别进行告警信息解析，得到告警信息解析模型。本发明专利技术涉及的基于计及时序信息的电网故障诊断方法，在通过调度人员对于信息模型的接收，通过电网模型的解析入手，将原本复杂的模型进行了泛化，从而提高了信息物理模型在电网故障诊断的通用性和准确性。故障诊断的通用性和准确性。故障诊断的通用性和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于计及时序信息的电网故障诊断方法


[0001]本专利技术涉及电网故障诊断
，具体为一种基于计及时序信息的电网故障诊断方法。

技术介绍

[0002]电网故障诊断对于电力系统的快速恢复，保证系统的正常运行有非常重大的作用。一直以来，电力系统相关研究者也没很好的解决。其存在的难点在于：融合保护和断路器出现拒动和误动的模型求解，以及诊断出来解的不唯一性。
[0003]电网发生复杂故障时即发生多重故障时或者告警信息存在误报和漏报情况时，故障诊断的难度显著增大。针对电网故障一般采用如下诊断方法：利用保护动作和断路器跳闹的时序信息和因果关系，辨识漏报和误报的告警信息，优选诊断结果；基于外展推理和简洁覆盖集理论构造处理告警信息时间特性的故障诊断数学模型，并以时间图的形式来表示故障元件与告警信息及其时间特性之间的关系。只利用断路器跳闹的时序信息进行电网故障诊断的0
‑
1规划数学模型，先进行实时结线分析，辨识出无源区域作为故障区域，然后将故障诊断转换成一个数学规划问题来求解。
[0004]上述故障诊断方法适用于保护动作信息不可获获不完整的电力系统，且对时段的划分和数据的同步又有很高的要求，通常只能确定出故障区域，电网故障诊断的准确性有待提高。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术中存在的技术问题，提供一种基于计及时序信息的电网故障诊断方法来解决上述现有的故障诊断方法在电力系统应用，适用性较差，且难以对故障点进行准确诊断的问题。
[0006]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于计及时序信息的电网故障诊断方法，包括以下步骤：
[0007]获取可疑元件对应的保护的动作状态以及可疑元件对应断路器的动作状态，获取保护对应的告警信息以及断路器对应的告警信息；
[0008]对保护和断路器分别进行动作状态解析，得到动作状态解析模型；
[0009]对保护和断路器分别进行告警信息解析，得到告警信息解析模型；
[0010]联立动作状态解析模型以及告警信息解析模型，构建电网故障信息物理模型；
[0011]建立所述电网故障信息物理模型的目标函数，并结合电网故障信息物理模型对目标函数求解以得出故障诊断结果。
[0012]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0013]进一步，所述保护和断路器的动作状态解析包括动作状态规则解析和动作状态时序解析。
[0014]进一步，所述保护和断路器的动作状态解析包括动作状态规则解析和动作状态时
序解析。
[0015]进一步，所述动作状态规则解析包括：
[0016]对保护进行动作状态规则解析，得到可疑元件对应的主保护、近后备保护、远后备保护和断路器失灵保护的动作期望；
[0017]对断路器进行动作状态规则解析，得到断路器的动作期望。
[0018]进一步，所述可疑元件对应的主保护、近后备保护、远后备保护和断路器失灵保护的动作期望的计算过程如下：
[0019]设元件s
d,k
的主保护为r
i
，若可疑元件s
d,k
故障(s
d,k
＝1)，则其主保护r
i
应该动作，其动作期望为：
[0020][0021]设元件s
d,k
的近后备保护为r
j
，当元件s
d,k
发生故障而主保护r
i
未动作时，此时s
d,k
＝1，r
i
＝0，则近后备保护r
j
应该动作，其动作期望可解析表达为：
[0022][0023]设元件s
d,k
的远后备保护为r
l
，r
l
为s
d,k
以及为s
d,k
保护区域内的临近元件s
d,l
提供远后备保护，其中，
[0024]若s
d,k
故障(s
d,k
＝1)，且其对应的主保护r
i
和近后备保护r
j
未动作，则远后备保护r
l
要动作；
[0025]若元件s
d,l
∈Z(r
l
,s
l
)故障，且r
l
到s
l
关联路径上的所有断路器p(r
l
,s
l
)均为闭合状态，当s
d,k
的临近元件s
d,l
发生故障，且其关联路径处于连通状态时，则远后备保护r
l
要动作；
[0026]因此，其动作的期望为：
[0027][0028]若保护r
x
动作驱动断路器c
k
跳闸，而断路器发生拒动，则断路器失灵保护r
k
应该动作，则失灵保护的为：
[0029][0030]R表示可疑元件对应的保护的状态，C表示可疑元件对应断路器的状态。
[0031]进一步，所述断路器的动作期望的计算过程如下：
[0032]断路器c
k
相对应的任意的保护r
x
动作，并使得断路器c
k
跳闸，则此时断路器c
k
应跳闸(c
k
＝1)，则其断路器的动作期望f
ck
表示为：
[0033][0034]R表示可疑元件对应的保护的状态，C表示可疑元件对应断路器的状态。
[0035]进一步，根据可疑元件对应的主保护、近后备保护、远后备保护和断路器失灵保护的动作期望，得到保护和断路器在拒动和误动情况下的动作状态解析模型；
[0036]其中，保护r∈R的动作状态解析为：
[0037][0038]断路器c∈C的动作状态解析为：
[0039][0040]联立式6和式7得出动作状态解析模型：
[0041][0042]其中，d
c
m
c
表示拒动又误动；rd
r
表示动作又拒动；表示未动又误动；f
r
m
r
表示有激励又误动；表示无激励又拒动；c∈C表示断路器的动作状态解析，r∈R表示保护的动作状态解析。
[0043]进一步，所述保护对应的告警信息以及断路器对应的告警信息为：
[0044]保护r动作(r＝1)，且其动作的告警信息未被漏报(l
r
＝0)；
[0045]保护r未动作(r＝0)，但其告警信息为误报(m
r
＝1)。
[0046]保护r动作(c＝1)，且其动作的告警信息未被漏报(l
c
＝0)；
[0047]保护r未动作(c＝0)，但其告警信息为误报(m
c
＝1)
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于计及时序信息的电网故障诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：获取可疑元件对应的保护的动作状态以及可疑元件对应断路器的动作状态，获取保护对应的告警信息以及断路器对应的告警信息；对保护和断路器分别进行动作状态解析，得到动作状态解析模型；对保护和断路器分别进行告警信息解析，得到告警信息解析模型；联立动作状态解析模型以及告警信息解析模型，构建电网故障信息物理模型；建立所述电网故障信息物理模型的目标函数，并结合电网故障信息物理模型对目标函数求解以得出故障诊断结果。2.根据权利要求1所述的基于计及时序信息的电网故障诊断方法，其特征在于，所述保护和断路器的动作状态解析包括动作状态规则解析和动作状态时序解析。3.根据权利要求2所述的基于计及时序信息的电网故障诊断方法，其特征在于，所述动作状态规则解析包括：对保护进行动作状态规则解析，得到可疑元件对应的主保护、近后备保护、远后备保护和断路器失灵保护的动作期望；对断路器进行动作状态规则解析，得到断路器的动作期望。4.根据权利要求3所述的基于计及时序信息的电网故障诊断方法，其特征在于，所述可疑元件对应的主保护、近后备保护、远后备保护和断路器失灵保护的动作期望的计算过程如下：设元件s
d,k
的主保护为r
i
，若可疑元件s
d,k
故障(s
d,k
＝1)，则其主保护r
i
应该动作，其动作期望为：设元件s
d,k
的近后备保护为r
j
，当元件s
d,k
发生故障而主保护r
i
未动作时，此时s
d,k
＝1，r
i
＝0，则近后备保护r
j
应该动作，其动作期望可解析表达为：设元件s
d,k
的远后备保护为r
l
，r
l
为s
d,k
以及为s
d,k
保护区域内的临近元件s
d,l
提供远后备保护，其中，若s
d,k
故障(s
d,k
＝1)，且其对应的主保护r
i
和近后备保护r
j
未动作，则远后备保护r
l
要动作；若元件s
d,l
∈Z(r
l
,s
l
)故障，且r
l
到s
l
关联路径上的所有断路器p(r
l
,s
l
)均为闭合状态，当s
d,k
的临近元件s
d,l
发生故障，且其关联路径处于连通状态时，则远后备保护r
l
要动作；因此，其动作的期望为：若保护r
x
动作驱动断路器c
k
跳闸，而断路器发生拒动，则断路器失灵保护r
k
应该动作，则失灵保护的为：
R表示可疑元件对应的保护的状态，C表示可疑元件对应断路器的状态。5.根据权利要求3所述的基于计及时序信息的电网故障诊断方法，其特征在于，所述断路器的动作期望的计算过程如下：断路器c
k
相对应的任意的保护r
x
动作，并使得断路器c
k
跳闸，则此时断路器c
k
应跳闸(c
k
＝1)，则其断路器的动作期望f
ck
表示为：R表示可疑元件对应的保护的状态，C表示可疑元件对应断路器的状态。6.根据权利要求3所述的基于计及时序信息的电网故障诊断方法，其特征在于，根据可疑元件对应的主保护、近后备保护、远后备保护和断路器失灵保护的动作期望，得到保护和断路器在拒动和误动情况下的动作状态解析模型；其中，保护r∈R的动作状态解析为：断路器c∈C...

【专利技术属性】
技术研发人员：代祥，汪洋，许其文，刘易斯，张芬，李成，张超，龚勋，胡敏，陈旭钰，曾今朝，容小峰，李继勇，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司孝感供电公司，
类型：发明
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