基于模型的配电网故障诊断关键问题研究

现有配电网故障诊断方法主要是根据故障后保护装置产生的报警信息,断路器的状态变化信息来推断可能故障位置和类型,属于后验故障诊断方法。基于模型诊断方法(Model-based diagnosis, MBD )则直接利用电压电流等量测量来判断故障元件,可以在保护装置和断路器动作前进行故障定位,具有一定的故障预警功能。给出一个完整的基于模型的配电网诊断方案,采用优化的离散二进制粒子群算法（BPSO, Binary Particle Swarm Optimization）求取冲突集的最小碰集,诊断识别过程中以贝叶斯后验概率形式量化了候选诊断的衡量标准,从而降低诊断过程中的不确定度。最后以某10 kV配电网为诊断实例,通过实际建模、编程和实验,取得了良好的效果。     

离散二进制粒子群算法在基于模型配电网故障诊断中的应用

提出一种基于模型的配电网故障诊断方案,该方案首先根据配电网原理模型的仿真数据和实际观测值存在的差异得到极小冲突集,然后由离散二进制粒子群优化算法推出可能的故障元件和故障形式,最后由贝叶斯方法确定概率最高的诊断结论.通过实际建模、编程和实验证明了该方案的可靠性和有效性.仿真结果表明,与HS-Tree、Boolean Algebra方法、遗传算法等算法相比,离散二进制粒子群算法搜索效率更高,可节约1/3～1/2的搜索时间,并且可以避免当问题规模较大时出现内存溢出问题.     

配电网线路故障的基于模型诊断方法

现有配电网故障诊断系统大多是基于经验的专家系统,但专家系统难以诊断经验之外的故障,而且系统的移植和维护也非常困难。文中将模型诊断(MBD)方法应用于配电网故障诊断。介绍MBD理论的基本概念,给出了一个应用MBD理论的配电网线路故障诊断方案。以一个实际配电网为例,对故障诊断系统进行了建模和实验验证,结果表明该应用方案可行、有效。     

基于调度运行管理系统的配电网故障研判方案

对于在电力调度控制中心内进行配电网故障研判系统建设的问题,讨论了多种方案,分析了各自的优缺点,提出了基于调度运行管理系统(OMS)建设配电网故障研判系统的方案。该方案在与其他系统共享数据的基础上,根据配电网实时状态,采用归集方法,实现了故障诊断及定位。为实现此方案,研究了图模图数一体化、配电网故障辅助研判等关键技术,并进行了总体设计。实践证明,该方案不仅能有效支撑配电网故障诊断,还可实现配电网调度与抢修指挥业务的良好融合。     

基于遗传算法的配电网故障定位

将一个多变量等式约束条件隐含于开关函数中,基于遗传算法建立了改进的配电网故障定位数学模型。根据故障诊断理论中最小集的概念建立了环网开环运行配电网的故障定位统一数学模型,并运用广义分级的处理思想提高了运用该模型进行配电网故障定位时的效率。仿真实验验证了上述模型的正确性和有效性及该故障定位算法在配电网故障定位中的准确性和高容错性。     

模型诊断在配电线路故障诊断中的应用分析

现代电力系统的配电网结构日益复杂,其发生故障的概率不断增加,采用人工智能方法能够有效地查找配电网故障原因,尽快恢复供电,本文进行了模型诊断在配电线路故障诊断中的应用分析。阐述了模型诊断的基本思想及基本过程,提出了改进冲突识别的方法和基于模型诊断的配电线路故障诊断方案,经实例验证,该方案能够有效地实现配电线路的故障诊断,具有一定的大规模推广应用价值。     

基于大数据的配电网故障诊断预测模型设计

针对传统基于无线传感器的配电网故障检测模型对大数据环境下的配电网故障数据存在诊断准确率低、故障诊断耗时较长以及经济效益较低的问题,设计基于大数据的配电网故障诊断预测模型,其采用RSIA模型对大规模故障信息进行智能搜索,计算出最优约简得到决策规则,实现对配电网故障发生位置的初步定位。采用基于模糊积分的故障诊断预测模型,根据初步诊断结果确定发生故障的候选元件及模糊测度值,根据拓扑信息以及元件的诊断结果形成不同相关联度的支持度集合,采用模糊积分融合技术确定模糊积分值构成故障可能性指标集合,根据该指标确定配电网故障发生的准确位置。实验结果说明,所设计模型能提高大规模配电网故障诊断的精度,缩短诊断用时,提高配电网的安全性。     

基于扩展公共信息模型的配电网故障诊断研究

为解决故障信息数据庞大、信息不确定性以及故障诊断算法的选择性等问题,本文依据IEC61970的公共信息模型(CIM)以及IEC61968的CIM扩展模型,搭建故障诊断信息统一模型,并在扩展故障信息模型的基础上,提出基于拓扑搜索的配电网故障诊断算法。该算法是在故障发生后,诊断程序调用以CIM为模型的配电网拓扑结构及故障信息数据,采用简单的深度优先搜索方法实现故障诊断。文中给出实现算法的流程图,并用某配电网局部联接图验证该算法的正确性,结果表明本文提出的故障诊断算法具有一定的可行性和准确性。     

基于对比歧化和深度置信网络的配电网故障类型识别

针对配电网数据分支多、设备类型多样、现有故障诊断方法精度低的问题,提出基于深度置信网络的配电网故障诊断方法。该方法建立了4种不同层数的深度置信网络,将配电网的实际监测数据分为训练和测试数据导入到深度置信模型,采用对比歧化算法优化初始参数选择和加速模型训练,测试模型对样本的识别精度,建立改进BP神经网络和Petri网对比故障识别精度。结果表明,深度置信网络可以通过实时分析配电网实时监测数据,准确辨识配电网故障类型,提高了配网故障诊断的准确率和速度。     

基于数据校核与图卷积神经网络的高容错配电网故障诊断方法

目前运用配电网中的多源故障遥信数据对配电网故障进行诊断的技术逐渐火热,但由于信息的误报、漏报使得诊断结果往往不尽如人意。针对配电网多源故障信息不健全的问题,本文提出了一种将数据校核操作与图卷积神经网络相结合的高容错性配电网故障诊断方法,旨在利用不健全故障信息对配电网进行故障诊断。首先,将多源故障遥信数据作归一化处理后再进行数据校核,从源头改善数据的不健全性;接着,根据配电网图模将多源故障数据转化为故障图数据;最后,将故障图数据送入图卷积神经网络进行学习训练,训练完毕的模型在部署后可实现对配电网的故障诊断。在Python 3.7平台进行实验,通过算例分析证明本文所提方法可有效提高配电网故障诊断的容错性。     

一种配电网基于模型诊断的最小碰集改进算法

在配电网故障的基于模型诊断方法中,最小碰集计算对整个诊断过程具有较大影响。为了进一步提高基于模型诊断的效率和准确率,提出一种适合配电网拓扑结构的最小碰集改进算法。利用新的适应度函数保证粒子直接朝着最小碰集迭代,提高对有解空间的搜索效率。利用"特征学习"搜索策略减少对无解空间的搜索。在分析配电网各元件解析冗余关系之间联系的基础上,提出算法分层的理论依据和实现方法。算例表明,改进后最小碰集算法具有更短的求解时间和更高的准确率。将改进后的最小碰集算法应用到基于模型诊断中,故障诊断的效率和准确率得到一定提高。     

基于故障定位算法的配电网自动化

对配电网的故障定位问题进行了分析,针对我国配电网网络结构和基于FTU的馈线自动化自动控制模式的特点,提出了一种能适合树型配电网故障定位的新算法,建立了停电呼叫和故障诊断两种子算法模型,并通过一个实例算例证明了这种新的故障定位算法的可行性.     

级联式DSTATCOMIGBT开路故障诊断策略研究

对配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)的主开关器件IGBT发生开路故障时主要参数的变化特性进行研究。选择直流电容电压信号作为故障诊断信号,并基于小波多分辨率分解对故障信号的特征向量进行提取,将基于粒子群算法优化的最小二乘支持向量机应用于IGBT故障诊断中,并对故障进行分类,最后基于低压DSTATCOM,对该故障诊断策略的有效性进行了验证。     

基于改进的方向性加权模糊Petri网配电网故障诊断

为提高配电网保护动作信息丢失时故障诊断的准确率及容错性，提出了基于改进的方向性加权模糊Petri网配电网故障诊断方法。首先，考虑故障发生时近后备保护对可疑故障元件故障诊断的影响，对可疑故障元件的各个故障蔓延方向进行建模；其次，在专家经验的基础上采用随机数对模型输入权值进行随机赋值；最后，在保护动作信息丢失时，跟踪改变可疑故障元件保护未动作的可信度取值，并分析该故障诊断方法的适应性与容错性。仿真结果表明，所提基于改进的方向性加权模糊Petri网配电网故障诊断模型在信息不完备或者保护及断路器拒动时，均具有较高的故障诊断准确率。     

基于小波网络的配电网空间数据库故障诊断方法

在进行配电网空间数据库建模中,需要对空间数据库进行优化检测和诊断,提高配电网的稳定运行能力,提出基于小波网络的配电网空间数据库故障诊断方法。构建配电网空间数据库的分布模型,采用高维特征分解方法进行配电网空间数据库的特征量化分解,结合小波网络学习方法进行配电网空间数据库故障状态特征提取,根据故障特征的聚类性进行配电网络空间数据库的结构重组和故障特性辨识,结合模糊统计分析方法,实现对配电网空间数据库的故障智能诊断。仿真结果表明,采用该方法进行配电网空间数据库故障诊断的准确性较好,分辨能力较强,提高了配电网空间数据库的稳定性。     

基于主从博弈理论的含分布式发电的主动配电网故障恢复方法

基于主从博弈理论针对主动配电网故障重构问题,建立了主动配电网故障恢复模型。以开关状态集方案作为博弈策略,以故障恢复综合满意度作为博弈支付,考虑网络辐射状约束、节点电压约束等约束条件建立主体博弈模型;以优化运行方案调整作为博弈策略,以故障期间运行成本最小为博弈支付,计及功率平衡约束、可控微电源运行约束等必要约束条件建立从体博弈模型。仿真算例表明了所提方法的有效性。     

基于D-PMU量测信息的有源配电网故障诊断方法

社会经济的发展对快速找出故障源并采取相应措施提出了更高的要求。首先提出了一种基于D-PMU信息和Petri网的有源配电网故障诊断方法,基于多点D-PMU的高频全采样和配合故障信息数据,提取所分析时刻的故障特征向量,并通过可疑故障元件库和故障诊断模型,采用Petri网技术进行故障诊断,获得故障状态。然后考虑实际电网中保护动作具体形式和整定配合原则,给出了基于有源配电网的故障特征获取元件故障模型以及拒动、误动的判定规则的方法,所提方法能够应用于有源配电网,同时简化了网络分析过程,实现了故障诊断速度的提高。最后对某高压配电网进行算例分析,检验了所述方法的可行性。     

基于网络式保护的馈线自动化技术研究

分析了当前智能配电网故障处理的技术现状,提出了一种先进实用的网络式保护技术,通过智能终端借助高速通信信道实现配电网故障快速处理功能,支持通信异常情况下的局部网络重构方案。通过配网仿真实验系统验证了其能够在很短的时间内完成故障隔离、电源转供,实现配电网络重构。该方案可以作为典型模式应用到配电网智能化建设中。     

一种基于图论剪枝算法的多分支配电网行波故障定位算法*

配电网由于其结构上多为树形辐射状结构,若直接采用传统的输电线路故障定位方法则会造成定位的不准确。因此,基于图论剪枝算法提出一种适用于配电网的行波故障定位新方法。该方法将配电网拓扑结构等效成图论模型,构建配电网距离矩阵和关联矩阵,采用剪枝算法剪掉无效的行波波头信息,利用配电网末端检测到的故障初始行波到达时间信息实现配电网故障的实时精确定位。文章最后采用PSCAD和MATLAB软件进行联合仿真。仿真结果表明利用该方法实现的配电网故障定位结果精确可靠。     

分布式发电条件下的配电网孤岛划分算法

在分布式发电条件下,孤岛可作为提高配电网供电可靠性的一种重要运行方式。为在配电网发生故障时及时制定出优化的孤岛划分方案,提出了孤岛划分算法。该算法利用配电网简化模型,根据孤岛运行时的功率平衡要求以及各种负荷对供电可靠性的不同要求,采取了启发式的搜索策略, 能够在短时间内得到可行的孤岛划分方案。文中还给出了2 个典型的孤岛划分实例。理论和实例分析表明,该算法可在配电网发生故障以后,根据故障前的实际运行情况动态地生成优化的孤岛划分方案。