具有高容錯能力的電力系統(tǒng)故障診斷的解析模型與方法.pdf

1、當電力系統(tǒng)一次設備發(fā)生故障時,調度中心將會接收到來自不同監(jiān)測系統(tǒng)的海量故障警報,調度員要在很短的時間內處理眾多信息并準確地判斷出故障根源是極其困難的。因此,需要借助故障診斷系統(tǒng)快速準確的識別故障,以確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行并提高其供電可靠性?，F(xiàn)有的故障診斷解析模型存在的主要問題在于:所利用的故障信息源單一,信息的冗余度不高,所建立的模型過于依賴故障發(fā)生后的保護和斷路器動作信息,然而實際故障發(fā)生后,保護和斷路器可能發(fā)生拒動或誤動,且在上傳警

2、報的過程中,會存在警報上傳速度慢,警報錯誤或警報丟失的情況,導致故障診斷所利用的信息的可靠性下降,從而影響了診斷的結果的正確性。
　　 在此背景下,本論文以現(xiàn)有的基于解析模型的方法為基本思路,充分考慮了故障過程中可能發(fā)生的各種不確定因素,通過建立更加復雜精確的模型和增加信息冗余度的方法提高模型的容錯能力,發(fā)展了更加精確合理的故障診斷數(shù)學模型和方法,并取得了一定的研究成果:
　　 1)首先分析了故障診斷系統(tǒng)的目標和功能,并

3、深入了解故障信息源的組成和特點。針對故障信息的分層特性,構建了電力系統(tǒng)故障診斷的分層結構,這種結構能夠根據(jù)不同的故障狀況,對故障信息進行合理的利用,一方面在簡單故障時能夠提高診斷速度,另一方面在復雜故障時能夠提高診斷的準確度。
　　 2)對現(xiàn)有的故障診斷解析模型做了比較詳細的介紹。首先,研究了故障區(qū)域識別的實現(xiàn)過程,分析了其原理,闡述了其步驟。然后,對解析模型的目標函數(shù)進行了介紹,提出了各保護和斷路器期望狀態(tài)的計算式。最后,介紹

4、了在實際應用中,目標函數(shù)自動形成所需要解決的問題。
　　 3)為適當處理保護／斷路器的拒動或誤動以及警報的誤報或漏報等不確定性因素,本文充分的考慮了繼電保護和斷路器的誤動和拒動,警報信息的誤報和漏報,將機會約束規(guī)劃模型引入到電力系統(tǒng)故障診斷領域,發(fā)展了一類新的故障診斷模型與方法,具有較強的容錯能力。之后,采用了基于蒙特卡羅仿真的遺傳算法對所建立的模型進行求解。最后,用浙江電力系統(tǒng)實際發(fā)生過的復雜故障對所提出的模型和方法進行了測試

5、,得到了與實際情況一致的結果,計算速度也滿足在線故障診斷的要求。
　　 4)針對現(xiàn)有故障診斷方法信息源單一,信息冗余度不高的問題,提出了將WAMS獲取的電氣量信息引入故障診斷解析模型,以提高方法的容錯能力。首先,將故障后斷路器警報信息和電氣量信息相結合,提出了一種快速的故障識別方法,增強了其容錯能力。然后,建立了故障診斷的電氣量判據(jù),并對其進行處理,使其適用于解析模型,對各判據(jù)和保護／斷路器的期望狀態(tài)進行重新建模。通過算例證明,