电网故障诊断的一种完全解析模型

现代大规模互联电网提高了电力系统运行的稳定性和经济性,同时也给电网的故障诊断增加了难度。对电网保护配置和断路器动作规则进行深入分析,提出一种新的电网故障诊断模型——完全解析模型,并为基于此模型的故障诊断提出一种实用有效的求解方法。在完全解析模型中,故障假说（即可疑故障设备的故障情况）与保护、断路器的动作情况及拒动和误动情况一同表示成逻辑变量,而保护配置和断路器动作规则以逻辑方程组形式进行充分表达,逻辑方程组的每个解析解对应一个故障模式（设备故障状态和保护动作、断路器跳闸状态及拒动/误动情况）,是对故障情形的完整解释。本模型对故障诊断规则和保护、断路器的动作逻辑进行完全解析,并完整保留了故障设备、保护动作和断路器跳闸之间的耦合关系,克服了已有解析模型的缺陷。算例表明,保留完整耦合关系的完全解析模型可有效提高故障诊断的准确性和容错能力。     

融合信息理论的电力系统故障诊断解析模型

保护与断路器动作的不确定性和警报信息的不确定性是实际电力系统故障诊断时需要考虑的主要问题。以电力系统故障诊断解析模型为基础,融合信息理论中的方法来解决这一问题。阐述了故障诊断的信息运动过程,在此基础上通过解析分析保护与断路器动作逻辑和警报信息之间的关系,发展了基于信息量损失最小的故障诊断优化模型,充分考虑了警报信号的不确定性。采用改进遗传算法求解。用浙江电力系统实际发生的故障案例说明了该方法具有较强的容错能力且诊断速度快,对于复杂故障案例,计算时间在1 s之内,满足在线故障诊断要求。     

基于告警时序的输电设备故障定位方法的研究

电网故障设备定位如果只依靠静态告警信息,不能计入告警后续信息,则会导致电网故障设备定位精度低和出现多解的问题,因此考虑了告警的动态时序性。基于告警时序信息,定义了故障设备状态时序矩阵、告警时序矩阵、断路器时序矩阵、主保护时序矩阵、近后备保护时序矩阵和远后备保护时序矩阵以及矩阵中元素的建立方法。同时为了求解期望值,定义了断路器期望时序矩阵、主保护期望时序矩阵、近后备保护期望时序矩阵和远后备保护期望时序矩阵。为了形成期望值矩阵,又定义了设备-主保护关联矩阵、设备-近后备保护关联矩阵和设备-远后备保护关联矩阵。基于SCADA和WAMS的开关和保护信息,构建了故障设备定位的时序目标函数。以设备状态的时序矩阵元素为待求解的状态量,利用改进的免疫遗传算法作为求解时序目标函数的方法。这样求解的设备状态不仅包含设备故障与否的状态,还包括设备故障时间。特别是对于电网中有多个设备不同时间动作的情况,可以清晰识别。同时对免疫遗传算法进行改进,形成了基于记忆的免疫遗传算法,解决了动态告警信息被忽略的问题,提高了故障设备定位的速度和精度。     

一种分层分布式电力系统故障诊断方法

快速有效的电网故障诊断是保证电力系统安全稳定运行的重要手段,分层分布式电力系统故障诊断方法是利用子系统的局部故障诊断和整个系统调度中心的全局故障诊断相互全来实现的.局部故障诊断系统根据了系统内断路器和继电保护信息与被保护设备之间的逻辑关系推理确定故障元件,全局故障诊断系统根据局部诊断系统和关联诊断系统结果取并集后最终定位故障元件,从而实现故障诊断的快速性、全面性和准确性,为运行人员讯速切除故障和可靠恢复供电提供了有力保证.     

基于正反向推理的电力系统故障诊断专家系统

介绍了一种在电力系统故障诊断专家系统中采用的基于正反向推理的电力系统故障诊断方法,该方法首先根据跳闸断路器提出故障假说,然后根据断路器和继电保护的动作信息逐一检测假说的正确性,最后给出了故障设备或故障范围,该方法可以诊断输电线路,母线,变压器和发电机设备的故障民电保护和断路器的非正确动作,文中详细介绍了采用的推理规则及在得杂情况下计算故障可信度的方法,对山西电网实际故障事例的测试结果表明,该方法有     

计及保护和断路器误动与拒动的电力系统故障诊断解析模型

当电力系统一次设备发生故障时,如果发生保护和/或断路器拒动或误动的情况,则会导致停电区域扩大,进而增加故障诊断的复杂性.现有的电力系统故障诊断解析模型是在保护和断路器正常动作的基础上建立的,没有系统地考虑其误动或拒动的情况.在此背景下,以现有的电力系统故障诊断解析模型为基础,通过系统地计及保护和断路器发生误动与拒动的可能性,发展了故障诊断问题的新的数学模型.该模型不仅能够诊断出故障设备,还可以识别出误动或拒动的保护和/或断路器以及漏报或误报的警报.开发了相应的实用软件系统,并用实际电力系统发生的故障案例进行了仿真测试.     

电力系统故障诊断的机会约束规划模型与方法

以现有的电力系统故障诊断解析模型为基础,引入机会约束规划来处理故障诊断过程中可能出现的保护/断路器拒动或误动、警报漏报或误报等不确定情况,提出了电力系统故障诊断的机会约束规划模型与方法,并采用基于蒙特卡洛仿真的遗传算法进行求解。该模型充分考虑了诊断过程中不确定性因素出现的可能性,能够适当处理保护/断路器拒动或误动、警报漏报或误报等情况,具有较强的容错能力。最后,用实际电力系统发生过的故障案例对所发展的解析模型和方法进行了仿真测试,得到了与实际故障情况一致的结果,且计算速度满足在线应用的要求。     

基于正反向推理的电力系统故障诊断专家系统

介绍了一种在电力系统故障诊断专家系统中采用的基于正反向推理的电力系统故障诊断方法。该方法首先根据跳闸断路器提出故障假说,然后根据断路器和继电保护动作的信息逐一检验假说的正确性,最后给出故障设备或故障范围。该方法可以诊断输电线路、母线、变压器和发电机设备的故障及继电保护和断路器的非正确动作。对山西电网实际故障事例的测试结果表明,该方法是有效的。     

高压断路器故障诊断技术研究综述

高压断路器是电力系统中重要的保护和控制设备,其工作可靠性对保障电力系统的稳定运行至关重要。对高压断路器进行及时、准确的状态监测和故障诊断,进而实现其状态检修,是保障其工作可靠性的关键。在分析目前高压断路器故障状况的基础上,从高压断路器状态信号特征、信号处理、故障识别方法三方面对高压断路器故障诊断方法的国内外研究进展与存在的问题进行了分析。最后,介绍了高压断路器故障诊断领域中需要解决的关键问题,为进一步提升断路器故障诊断方法提供参考。     

基于正反向推理的电力系统故障诊断专家系统

介绍了一种在电力系统故障诊断专家系统中采用的基于正反向推理的电力系统故障诊断方法。该方法首先根据跳闸断路器提出故障假说,然后根据断路器和继电保护的动作信息逐一检验假说的正确性,最后给出故障设备或故障范围。该方法可以诊断输电线路、母线、变压器和发电机设备的故障及继电保护和断路器的非正确动作。文中详细介绍了采用的推理规则及在复杂情况下计算故障可信度的方法。对山西电网实际故障事例的测试结果表明,该方法是有效的     

计及警报时序信息的电网故障诊断优化模型

现有的故障诊断解析模型没有充分利用警报信息的时序特性,诊断结果不够明确。对电网故障诊断优化模型中的故障假说进行扩展,用故障发生时间t代表元件的状态,故障发展过程中保护、断路器的状态均为故障发生时间t的函数,其状态值随着时间的发展而变化。此模型能够合理地描述现代电力系统多种保护配置下元件、保护、断路器连续的状态变化及保护和断路器的动作时序关系。最后用电力系统的故障实例对所提出的方法进行了说明。     

基于规则网的高压输电线路故障诊断与保护动作性能评价

对于多重或复杂故障以及存在警报信息丢失或畸变等复杂情况,如何准确诊断所发生的故障和评价保护装置的动作性能仍是值得研究的问题。在此背景下,提出一种基于规则网利用故障录波信息进行高压输电线路故障诊断和评价保护与断路器动作性能的新方法。首先,对故障录波信息进行预处理,利用小波变换技术从电气模拟量信息中提取线路故障特征量,得到电流突变事件和保护动作事件序列。在此基础上,建立计及警报信息时序特性的高压线路故障诊断规则网络模型,并确定故障假说集与期望的保护和断路器状态,并利用它们之间存在的因果与时序关系确定故障原因以及对保护和断路器动作性能进行评价;之后,对故障录波做进一步分析以判别故障类型、故障性质和故障位置;最后,用实际电力系统故障案例对所提出的方法进行说明。     

含电气量信息的电力系统故障诊断解析模型

现有的电力系统故障诊断解析模型采用的信息源比较局限,信息冗余度不大,在复杂故障情况下难以得到明确的故障诊断结果。随着以相量测量单元(PMU)为基础的广域测量系统(WAMS)的发展,实时获取准确的系统电气量信息逐步成为可能。在此背景下,发展了能够利用电气量信息的电力系统故障诊断解析模型。首先,利用故障后的断路器状态与电气量快速确定故障区域;然后,对现有的解析模型作了进一步发展,以充分利用电气量信息,并对所发展的优化模型采用遗传算法求解。最后,用算例说明了所发展模型的可行性。仿真结果表明,所提出的方法具有较强的容错能力,可以处理保护和断路器误动/拒动情况以及警报丢失或错误情况。     

高压断路器保护跳闸回路的监测电路

<正>1 现场情况作为电力系统中重要的电气设备,高压断路器在正常情况下能接通和断开负荷电流,在线路及负荷侧设备发生故障时能及时切断故障线路,确保供电系统安全。如果在运断路器的保护跳闸回路出现故障,未能及时发现和查找处理,此时恰好遇到线路及负荷侧设备发生短路故障,该断路器保护会拒动,将会越级由上级断路器跳闸断开故障点,导致大面积失电,损失巨大。现有技术中断路器的分位监测回路只能监测到断路器的分闸外围元件有无异常,     

基于解耦调制的电力系统稳定性容错控制技术

针对传统容错控制技术诊断故障准确率低、不能有效维持电力系统运行的稳定性,提出基于解耦调制的电力系统稳定性容错控制技术。从传动模块和电机模块2个方面搭建系统运行模型,并在该模型下设计安装解耦容错控制器。收集电力系统的实时运行信号数据,利用故障诊断方法来判断电力系统是否存在故障问题。将故障诊断结果作为容错控制的启动信号,当诊断结果为存在故障时,利用解耦调制方法处理电力系统故障电机,从而实现电力系统的稳定性容错控制。实验证明：该方法电力系统故障诊断准确率较传统方法高,且应用设计的容错控制技术后,电力系统的电压、电流与功率的波动范围均有所减小,该技术可以有效保证电力系统的稳定运行。     

基于GA与RS的电力系统输电线路故障诊断

针对电力系统中存在着各种故障,及断路器跳闸进而引起大范围停电的情况,提出了一种基于建模-简约-优化的多源信息融合的智能故障诊断方法.通过对电力系统输电线路故障的原因分析,确定基于遗传算法的故障诊断规则.再利用粗糙集理论对故障动作决策表进行最大限度的约简,此方法保留了关键信息同时得到了知识的最小表达,能够更快更准确的诊断出故障发生的位置.通过实验证明:文中所提出故障诊断模型高效便捷,可应用于大型电力系统的故障诊断,尤其是输电线路方面的故障诊断,在诊断电力线路故障方面提供了一个切实有效的方法.     

基于广域测量信息的电力系统故障诊断解析模型（英文）

现有的电力系统故障诊断方法通常只采用继电保护装置(protective relay,PR)和断路器(circuit breaker,CB)的状态信息作为判据,信息裕度较低,这样对于复杂故障情形就可能得到不准确的甚至错误的故障诊断结果。相量测量单元(phasor measurement unit,PMU)的大范围普及使得同步相量数据的实时获取成为可能。在此背景下,文章提出一种基于保护设备状态信息和相量信息的电力系统故障诊断的改进解析模型。首先,基于断路器状态量和相量数据等多源信息快速判定故障区域;之后,采用所提出的改进解析模型针对故障区域内所包含的元件进行故障诊断。文章还提出了基于相量信息的故障诊断判据,并对传统判据进行了改进,以增强所提出的故障诊断方法的容错性和适应能力。最后,采用IEEE 39节点系统对所提出的故障诊断改进解析模型进行测试,以验证其正确性和高容错能力。仿真结果表明,通过将相量数据引入故障判据,所提出的故障诊断方法可以在保护装置故障或故障报警信息失真的情况下对复杂故障进行准确诊断。     

采用量子遗传算法的船舶电网故障诊断方法

为在船舶电网发生故障时能准确的确定故障元件,在深入分析船舶电力系统独特的结构和保护配置特点的基础上,考虑保护或断路器拒动情况下计及主保护、后备保护之间状态关系对目标函数的共同影响建立了适合船舶电力系统故障诊断的数学模型,利用量子遗传算法具有比普通遗传算法更好的种群多样性、更快的收敛速度和全局寻优的能力的优点对故障诊断数学模型进行求解,并利用典型船舶电网故障算例对所提方法进行了验证,算例结果说明了该故障诊断模型的合理性和诊断结果的准确性.     

基于混合规则网络和警报时序特性的电力系统故障诊断

现有电力系统故障诊断方法大多基于保护和断路器状态信息,没有充分利用故障信息中的时序属性,对于多重故障或存在信息丢失或畸变等的复杂故障情况,有可能得不到明确的诊断结果,甚至可能得到错误的诊断结论。文中提出了一种基于混合规则网络的电力系统故障诊断方法。首先建立各元件的规则网络,生成故障假说最大集;之后,发展了计及警报信息时序特性的故障假说真实性评估模型,以确定故障元件和识别故障原因。这种方法可以充分利用事件顺序记录(SOE)设备中的开关量信息和故障录波中的模拟量信息,借助它们之间存在的因果关系和时序关系能够有效提高故障诊断的容错能力。最后,用实际系统发生过的故障场景说明了所发展故障诊断方法的可行性和有效性。     

基于正反向推理的电力系统故障诊断

介绍了一种基于正反向推理的电力系统故障诊断方法。该方法首先根据跳闸断路 器提出故障假说,然后根 据断路器和继电保护的动作信息逐一检验假说的正确性,最后给出 故障设备或故障范围。该方法可以诊断 输电线路、母线、变压器和发电机设备的故障及继电 保护和断路器的非正确动作。文中详细介绍了采用的 推理规则及在复杂情况下计算故障可信 度的方法。对山西电网实际故障事例的测试结果表明,该方法是有 效的。