基于电网监测数据的智能化故障研判与处置平台

为了更好地应对电网突发故障,改善算法因数据量大而导致计算速度慢的问题,建立了基于电网监测数据的智能化故障研判与处置平台,利用关联规则(Apriori)算法挖掘数据间的逻辑关联性,以准确判断故障类型和发生位置,结合停电范围和电网实时运行状态,利用案例推理(CBR)算法检索历史相似故障案例,继而形成新故障处置策略,完成故障处理与恢复供电。     

基于案例推理的大停电恢复系统设计

设计了一个应用于大停电事故恢复的基于案例推理系统。系统纵向采用分层结构,抽象层体现恢复过程的一般策略,具体层案例包含恢复操作的具体措施。系统横向分成黑启动模块、网架和负荷恢复功能模块。黑启动模块中的抽象层用一个定性进程理论模型表示,模型考虑了黑启动中的主要限制条件和各类机组的启动特性,发电容量调度算法用于具体层的修正。网架、负荷恢复模块的抽象层和具体层由详细程度不同的系统潮流图表示。开发了串并行送电阶段优化算法、系统网架及负荷恢复优化算法,用于具体层的修正。该系统以基于案例推理作为主框架,把定性分析和定量分析、理论研究和电力部门的实际经验很好地结合起来,多种在线优化算法提高了系统的灵活性。     

基于事例和规则混合推理的变电站故障诊断系统

故障诊断是保证电力系统安全运行的重要手段,目前多采用基于规则推理的专家系统,但其知识获取困难,自学习能力差,很难适应电网发展的要求.文中介绍了基于事例推理(CBR)和基于规则推理(RBR)的混合推理的变电站故障诊断专家系统.该系统采用CBR方法确定故障情况,再利用规则评价继电保护和开关的动作情况.事例库包括用RBR系统自动生成的基本事例库及无确定规则的特殊事例,在使用中还可不断地增加新事例以提高系统判断复杂故障的能力.由于采用了混合推理,系统故障诊断快速可靠,动作评价准确,自学习能力也得到很大提高,可减轻运行人员的工作量.     

改进范例推理在短期负荷预测中的应用

范例推理是人工智能领域中一种新兴的推理方法,基于范例的推理就是充分利用以前的经验进行推理,求解新问题的过程。文中针对短期负荷预测具有明显周期性的特点,提出了基于范例推理的短期负荷预测方法。首先说明了范例的表示、组织方法,然后选择合适的量度方法进行范例的检索、匹配,最后将得到的最相似范例集进行重用、修正,得到最终预测结果。在范例表示中,使用粗糙集方法为范例属性特征的选择及权重的确定问题提供了一个合理的方法。经实例验证和比较,基于范例推理的负荷预测方法在提高预测精度方面具有明显的优越性。     

A case-based Windows graphic package for the education and trainingof power system restoration

This paper presents a case-based Windows graphic package developed by the authors for the education and training of power system restoration. In order to overcome the inherent complexities associated with a restoration switching sequence, a case-based reasoning (CBR) algorithm has been developed. An object-oriented Windows-based graphical user interface (GUI) has been developed to communicate with the expert system and to visualize outputs. Simulation results on a part of the Saskatchewan Power (SaskPower) network have been presented in this paper. The restoration practices of SaskPower network have been collected and stored in a knowledge database called case library. The power flow and the implementation risk analysis tools have been incorporated into the expert system. A risk analysis tool has been used to determine the implementation risk due to the imperfect switching actions. Using the GUI, a user can simulate a blackout event on the system under study. The expert system proposes a restoration proposal after reasoning with the past solutions available in the case library. Using the power flow analysis tool, the user can check the system scenarios after the restoration proposal is implemented     

基于规则与案例的转子故障智能诊断方法

通过对传统转子故障的特征描述加以修改,进行合理分类,使用改进的产生式规则和案例推理技术,在已有实现方法的基础上,采用C#构建了1个基于规则推理(RBR)和案例推理(CBR)的转子故障智能诊断系统,分别对该系统的推理进行仿真模拟和实验台故障数据的验证.实验说明该方法不仅提高了系统的故障诊断率,并且当故障征兆特征不足时,加...     

可靠性知识与最优评估配电网故障恢复:（一）解集构造

针对国内外配电网故障恢复(FSR)研究存在的局限性，提出可靠性知识与最优评估结合的配电网FSR原理。研究包括2个部分，文中是FSR决策解集构造部分：以解集的完备性、最高供电可靠性及效率为目标，以可靠性的元知识控制决策解集构造分层次的搜索和展开，并兼顾优化处理，确保解集的质量；以树干网运算具体实现，实现解集构造的快速性、通用性和完备性。     

基于案例推理的热力机组在线运行优化调整决策方法

将基于案例推理的智能方法应用于热力机组的在线运行调整决策支持。对案例选取、特征量选择、案例修改、案例更新等环节进行了详细设计。通过机理分析引入参数间的比值作为特征量,有效降低了参数动态影响,解决了如何搜索一个非稳定过程对应的稳定态相似实例。提出基于多实例间关系的决策因子及可操作性系数以增强基于案例推理(CBR)系统的辅助决策支持能力。基于案例的运行辅助支持系统设计,为复杂连续过程的经济高效运行提供了一种从数据中提炼运行经验的新思路,仿真模型验证了其有效性。     

配电网容错故障处理关键技术研究

为实现非健全信息条件下的配电网容错故障处理,提出了一种基于贝叶斯分析的方法,利用多相故障信息的相关性进行容错故障定位;针对永久性故障下的架空配电网,将重合闸过程中的故障信息进行融合得出更加准确的故障定位结果;在故障定位与隔离有误的情况下,融合恢复供电过程中的故障信息再次进行故障定位,并对故障处理结果进行修正控制。基于上述原理,提出了一个容错故障处理流程。结合3个实例进行了详细说明,结果表明所提出的方法在故障信息误报或漏报的情况下都具有容错能力,有助于最大限度地恢复健全区域供电。     

基于分层案例推理的黑启动决策支持系统

分析了电力系统恢复的层次特征和基于案例推理法的黑启动任务决策系统中存在的问题,提出将分层案例推理的思想应用于黑启动调度任务决策支持。文中给出了分层案例库的框架结构及分层黑启动案例的推理算法,并结合山东电网实际,设计并实现了黑启动决策支持系统,通过问题分解、分层案例推理和子案例复用提高了系统的应变能力,其分层式图形交互案例平台清晰地表达了多层次的黑启动决策过程,能够起到调度员培训和在线决策支持的作用。     

基于事例推理方法的电力工程智能设计研究

将基于事例的推理方法引入电力工程智能设计领域,这种方法能很好地模仿设计人员根据 设计条件直接映射出施工图成品的类比推理思维方式,并结合演绎推理方法,互补不足,解 决了电气工程智能设计的关键问题。从而使设计问题求解以一种更为智能的方式进行,将所 能处理的设计范围扩大到包括施工图设计在内的全部设计领域。     

配电网模式化故障处理方法研究

为充分发挥配电网模式化接线的优点并实现配电网故障处理与模式化接线的配合,提出对配电网采用模式化的故障处理方法,该方法利用变电站出线开关与分支线开关2级保护配合实现分支线或用户故障的就地切除。在此基础上通过对配电网各种典型接线模式特点的分析,分别建议了各种典型接线配电网在主干线或者电源点发生故障后的模式化故障处理步骤,包...     

Reinforcement learning in case-based systems

Case-based reasoning (CBR) systems compare a new problem to a library of cases and adapt a similar library case to the problem, producing a preliminary solution. Since CBR systems require only a record of library cases with successful solutions, they are often used in areas lacking a strong theoretical domain model, such as medicine, economics and law. The problem is that many CBR systems use expert knowledge to determine how to build indexes for the case library so that cases that match the current situation can be identified. Human experts - whose time is valuable and scarce - often find it difficult to explain precisely their reasoning. Thus, a knowledge elicitation bottleneck occurs for many knowledge-based applications. Reinforcement-trained case-based reasoning (RETCBR) uses feedback from the user or some external process to learn how to match cases. RETCBR expands the domains in which CBR techniques can be applied, because it requires knowledge only for case recognition, not for determining indexing strategies. We are currently applying these techniques to human-computer interaction problems, such as user modeling and collaborative filtering.     

含分布式电源接入的配电网故障恢复方法

高渗透率分布式电源(distributed generation, DG)的接入使得配电网故障恢复决策需要考虑更多的安全因素。基于对光伏发电系统及风机发电系统的有功出力进行合理建模,建立以故障失电负荷恢复量最大为目标函数,以满足DG接入下配电网络运行安全为约束条件的故障恢复优化模型。为高效求解所建立的含DG接入的配电网故障恢复模型,基于二阶锥与 -松弛技术,将原问题模型松弛为线性可解形式,从而可直接利用YALMIP商业软件进行快速有效求解。通过组态式配网动模试验平台搭建基于改进的IEEE 33节点网络进行测试,并与基于粒子群算法的传统配电网故障恢复模型进行对比,仿真结果表明本文所提基于线性规划方法的故障恢复模型能够快速且最大限度地恢复失电负荷。     

矩阵算法和优化算法相结合的配电网故障定位

区段定位是配电网故障处理和供电恢复的重要环节。针对现有矩阵算法容错性差,而优化算法定位速度慢的问题,将两者进行优势互补,提出一种矩阵算法和优化算法相结合的配电网故障定位方法。首先,从故障告警的因果关联关系出发,建立配电网的矩阵描述并构建故障区段定位的改进矩阵判据,在告警信息正常时能够快速准确定位故障区段。其次,考虑存在告警信息畸变时,根据矩阵判据结果筛选可疑区段,并在此基础上构建优化模型进行容错判断,有效实现高容错性故障定位。最后,通过不同配电网系统算例仿真验证了所提定位方法的有效性和容错性。     

电网故障信息快速集成和智能诊断系统的研究

针对目前电网故障诊断和处理中存在的问题,分析了故障信息的来源和快速集成中要考虑的问题,得出了对电网故障诊断和恢复的要求,提出利用Intranet平台,合理融合远程在线监测的关键数据,组建以保护和录波信息为主的电网重要信息快速集成系统．作为电网实时运行和快速故障分析恢复的参考。讨论了故障诊断数据的选取和信息集成中的问题,详细阐述了系统的网络结构和通信方式,给出了实用的主站和分站的结构图．合理优选了整个系统的通信方式,最后指出了电网故障信息快速集成和智能诊断管理的步骤及系统应具备的功能．     

配电网抗灾变性分析与评价

为了评价配电网的抗灾变能力,定义了配电网的抗灾变系数反映配电网在各种故障后对受影响的健全区域恢复供电的能力,它由配电网架抗灾变率和配电网静态安全率两部分相乘构成,前者反映从网架结构的角度对受影响的健全区域恢复供电的能力,后者反映从电气设备的容量的角度对受影响的健全区域恢复供电的能力。论述了配电网的抗灾变性分析和评价方法,采用配电网抗灾变性分析表反映各种故障的影响范围,采用故障后甩负荷表反映各种故障的影响程度,采用馈线故障关联表列出会造成某条健全线路停电的各种故障。并给出一个实例说明了提出的指标和方法。     

基于多种智能方法的变压器故障综合诊断模型

鉴于粗糙集处理不完备信息的有效性、范例推理查询匹配的直观性以及比值法的简洁性,提出了基于多种智能方法的变压器故障综合诊断方法。综合考虑了油中溶解气体分析与电气试验等多种故障征兆,在分析大量变压器故障案例的基础上,建立了基于粗糙集、范例推理及比值法的综合诊断模型。该模型采用3层结构对变压器故障逐步进行细分,即使在不完备信息时也有助于为现场提供较有效的维修建议。该模型具有计算速度快、正判率高、结果直观等优点。实例也表明了该方法的有效性。     

基于限流级差配合的城市配电网高选择性继电保护方案

为了解决供电半径短的城市配电网继电保护配合困难问题,提出了一种基于限流级差配合高选择性继电保护方案。在变电站出线断路器和联络开关配置限流保护装置,发生相间短路故障时,出线断路器限流保护装置迅速限流并与配置于馈线分段开关的保护装置实现多级级差继电保护配合;若为永久性故障,联络开关配置限流保护装置可以在限流条件下实现故障区域的隔离和健全区域恢复供电。结合实例详细论述了限流保护装置的组成和工作原理,着重论述了参数整定方法。分析结果表明:所建议的方法能够有效降低故障处理期间的短路电流水平和对设备的损害,不仅适用于架空配电网,而且也适用于电缆配电网。     

德国配电网运行管理经验及其启示

对德国配电网规划和运行管理、节能政策和技术等多个方面进行了分析,将其主要经验总结如下：重视节能政策导向和节能技术应用;实施分布式电源;加强配电网的网络结构;大量应用计算机技术以及提供优质服务。从中,我们得到这样的启示：有必要增加或完善供电政策和标准;加大电网建设尤其是配电网建设的投资;在配电网中推广优化规划、优化运行、节能降耗、故障检测和恢复等功能软件;进一步整合力量,共享资源并拓展服务内容。