广东电网事故处理智能辅助决策专家系统开发

在讨论智能故障诊断算法、恢复决策推理原理及实现算法的基础上,介绍广东省电力调度中心和华南理工大学开发的智能电网事故处理辅助决策专家系统及其实际运行情况。该专家系统采用信息一体化技术实现了与EMS、SCADA以及故障信息系统间的信息交互,提供综合了专家知识的故障后恢复决策,使调度员在面对复杂故障和非常见故障时,能够更快速定位故障源。     

基于模糊专家系统的电力变压器智能化实现技术

从分析模糊专家系统的特点出发,提出了基于模糊专家系统的变压器智能化技术。文中论述了电力变压器诊断的模糊专家系统的体系结构和知识表示,讨论了模糊推理算法,给出了电力变压器的智能监测系统的设计与实验结果。目前这一技术已经在多个变电站实现应用,运行实践表明：基于模糊专家系统的智能化变压器能够实现设备状态预警、自动生成设备异常报告,并且提供故障处理指导策略。     

基于模糊专家系统的输电线路非解析可靠性模型

输电线路故障被认为是致使电网连锁故障发展的主要因素,因此,考虑系统运行状况及线路运行环境评估输电线路的可靠性水平,是准确评估电力系统运行可靠性的基础。通过计算p-值对影响线路故障率的因素进行重要度排序,并筛选出了重要因素。在此基础上,建立基于模糊专家系统的线路非解析可靠性模型。该模型结合专家的知识和经验选择合适的模糊集、隶属度函数和模糊规则,考虑各影响因素对线路故障率的综合影响,弥补了历史数据不完善带来的缺陷。通过IEEE RTS算例,分析不同天气和系统状态下,线路故障率的变化情况。计算结果表明,线路非解析可靠性模型能够正确反映天气状况和系统状态的变化,为评估线路运行风险和电力系统运行可靠性提供了基础。     

基于实时雷击信息的输电线强送决策方法

输电线因故障跳闸重合不成功时,对于重要线路往往采取强行再次合闸试探是否为瞬时性故障,这种强行合闸决策具有较大的盲目性。提出了一种利用实时雷电信息进行雷击预警作为是否强送的决策依据的新方法。当输电线路处于雷击预警区内,若因故障重合不成功时,可容许进行强行送电操作,反之不采取强行送电操作,避免系统遭受第二次故障冲击。给出如何进行输电线雷击预警及作为强送决策的方法及算例,验证了利用雷电信息作为强行送电决策依据的可行性。     

基于多源数据的线路保护通道异常关联分析方法

为了保障高压电网主保护可靠运行,首先分析了高压电网保护通道、路由的配置及通道告警数据源分布情况,提出了一种基于多源数据进行保护通道异常定位的关联分析方法,综合利用继电保护故障信息系统、通信网管系统、通信资源管控系统、检修系统、EMS系统等静、动态信息进行深入挖掘,研究了基于信息模糊匹配的时间同步关联技术和基于多维搜索的动态信息关联技术,实现了保护通道异常故障的自动告警、故障定位,同时提供基于通道异常的地线断线故障辅助决策。实例的分析结果证明了该方法的有效性和准确性。     

人工智能在电网故障诊断中的应用

本文提出结合运用BP神经网络和GRNN神经网络建立的故障诊断模型与模糊决策技术的电网故障诊断方法。首先,该方法对电网的三类主要元件(变压器、线路和母线)分别建立神经网络模型。其次,该方法中元件的神经网络基于电力系统中继电保护装置信息和断路器的状态信息进行初步诊断。神经网络模型中BP神经网络负责将该元件的状态和信息进行预处理和判断,将结果反馈给广义回归神经网络GRNN;GRNN神经网络负责在发生故障以及电网拓扑结构发生变化的情况下准确找到故障源。最后,专家系统根据得到的初步诊断信息运用模糊决策技术进行综合诊断。经本文分析及测试,该方法能够有效的提高运行人员故障处理效率,提高电力系统供电的可靠性和安全性。     

金中直流首次线路故障闭锁事件分析

结合保护故障录波、Accel软件等,分析金中直流线路故障后降压重启成功,降压运行期间再次故障重启不成功,继续强送再次不成功事件中线路保护动作情况,以期对类似事故的处理、分析起到借鉴作用。     

基于广域状态信息和模糊C均值聚类的电网故障区域判别

结合电网广域状态信息,提出一种基于模糊C均值(FCM)聚类的电网故障区域判别新方法.该方法利用线路智能电子装置(IED)采集相应保护的动作信息、方向元件状态信息、断路器状态信息等,并以电网各线路IED状态信息作为FCM的聚类对象.给出电网关联IED的定义,利用故障判别算法把故障元件关联IED归为一类,同方向区外故障IED归为一类.大量仿真表明,该方法容错性能好,运行速度快,判别准确率高,即使部分信息不准确,也能正确判断故障区域.     

基于智能电网调度技术支持系统的电网运行安全风险在线防控

在国家电网公司范围内省级及以上调度中心,建设了智能电网调度技术支持系统,实现了基于确定性的电网安全稳定分析。研究基于智能电网调度技术支持系统进行电网运行安全风险在线防控的相关问题。分析了电网运行安全风险在线防控对基础信息和分析决策功能的要求;分析了智能电网调度技术支持系统为实现电网运行安全风险在线防控提供的基础,包括基础平台、基础信息和分析决策支持等方面;提出了电网运行安全风险在线防控在智能电网调度技术支持系统中的定位,分析研究了基于智能电网调度技术支持系统实现电网运行安全风险在线防控的技术方案,提出了电网故障概率在线评估、电网运行安全风险在线评估和电网运行安全风险在线控制辅助决策的功能要求、输入输出信息和关键技术。     

基于DGA的变压器故障诊断智能方法分析

针对传统变压器故障诊断方法的不足,介绍了多种智能诊断方法在基于油中溶解气体分析（dissolved gas-in-oil analysis, DGA）的变压器故障诊断中的应用,包括人工神经网络、模糊理论、专家系统、灰关联分析及其他智能方法。通过对这些智能诊断方法的分析,得出其优缺点及需要改进的方案,为研究人员选择最优油浸式电力变压器故障诊断方法提供参考。最后对基于DGA的变压器故障智能诊断方法进行了展望,并分析了未来的发展方向。     

一种继电保护故障信息智能分析方案及应用

为适应“调控一体化”运行体系的建设,改进现有输电网继电保护故障信息智能分析系统的不足,设计了一种继电保护故障信息智能分析系统的解决方案。采用了一体化平台,基于分层分布式结构,统一一、二次设备模型,故障录波按通道上传,在主站侧综合采用EMS系统、故障信息系统、故障录波系统等的开关量、模拟量等多源信息对电网故障进行诊断分析;提出了智能分析系统过渡阶段的兼容方案。该系统在福建电网的运行情况表明,该方案可以较好地实现继电保护故障信息系统的智能分析,对构建电力系统故障诊断智能辅助决策系统具有一定的指导意义。     

信息分层技术的研究及其应用

描述了变电站集中监控智能告警专家处理系统在调度OPEN3000自动化系统中的应用,阐述了该系统运用专家系统、知识库、逻辑推理等原理和方法对监控中心监控的信息进行分层处理,提取故障信息,同时增加辅助故障判断及处理,运行人员按照告警信号重要等级来监控信号,并具备培训功能,进一步提高运行人员的工作效率和业务水平。     

金中直流首次线路故障闭锁事件分析

结合保护故障录波、Accel软件等,分析金中直流线路故障后降压重启成功,降压运行期间再次故障重启不成功,继续强送再次不成功事件中线路保护动作情况,以期对类似事故的处理、分析起到借鉴作用。     

运用模糊神经网络的凝汽器故障诊断系统

凝汽器系统运行中出现的故障与故障征兆之间是非线性关系,具有复杂性、模糊性和随机性,难以用数学公式表示。为此,运用模糊理论与神经网络故障诊断方法,建立凝汽器故障诊断专家系统,采用模糊隶属度函数表示难以准确描述的专家知识,采用神经网络进行推理,使诊断结果具有较高的可靠性。     

基于粗糙集理论与模糊Petri网络的油浸电力变压器综合故障诊断

电力变压器故障诊断因果关系的复杂性与模糊性，采用单一智能方法难以准确描述。文中基于智能互补融合的思想，将粗糙集理论与模糊Petri网络有机结合在一起进行油浸电力变压器故障诊断。利用粗糙集信息表简化技术来实现对专家知识的简化与故障特征的压缩，获得最小诊断规则，基于最小诊断规则的Petri网络模型可以有效降低网络结构的复杂性与故障特征获取的难度。同时利用模糊Petri网络实现并行模糊推理，便于描述故障特征的变化及对变压器运行特性的快速分析。故障实例分析表明，文中所提出的智能方法可以有效地进行模糊推理，减小诊断信息的冗余性，诊断效率高，计算快速、准确，结果易于被人理解。     

基于行为的变压器油色谱分析模糊诊断专家系统研究

提出的基于行为模糊故障诊断专家系统能够在运行中针对被诊断变压器个体情况对自身智能结构进行调整 ,形成“个性化”的模糊知识库 ,在投入运行一段时间后 ,系统智能可得到明显提高。用这种知识结构处理变压器油中溶解气体分析中的模糊现象取得了良好效果。     

基于语义分析的设备监控告警信息知识图谱构建研究

为实现对SCADA(数据采集与监控)系统海量告警信息的智能化辨识和分析,提出了一种面向电力设备监控告警信息故障诊断辅助决策的知识图谱构建方法。在构建电网设备知识图谱的基础上,将基于改进BM(Boyer-Moore)算法的语义分析技术与结线分析方法相结合,对告警信息进行智能化字符解析,形成可供决策系统辨识的结构化知识网络;利用推理引擎查询匹配的知识路径,进行告警信息判断和分析。通过某110 kV线路故障跳闸案例分析表明,所提方法实现了基于知识图谱的故障告警信息解析判别和智能辅助决策,为设备监控人员故障快速处理提供了参考。     

基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统研究

以提高输电线路安全性和可靠性为目的,研究基于输电线路在线巡视系统的智能预警系统的原理。一种新的在线巡视系统采用可视监控、红外成像等技术,通过逐塔配置来替代人工巡视功能,并结合OPGW光电分离和EPON通信新技术实现海量数据的传输,在此基础上构建采用分级结构的智能预警系统。第一级位于杆塔终端主机,通过杆塔就地监测信息对输电线路的故障或异常状态进行初步判断,如利用图像差分等方法;第二级位于后台主机系统,通过系统建模与综合分析精确判断输电线路故障类型,如模糊评判方法。该智能预警系统的运用,可有效实现输电线路及其设备故障异常的智能识别。     

基于有限量测信息的多分支配电线路故障定位方法

准确快速的故障定位对配电系统的运行质量和可靠性至关重要。目前多分支配电系统故障定位方法大多通过在配网中增加量测装置实现，但配电网拓扑结构复杂，监控设备数量有限，大规模安装额外量测设备的成本较高，难以在实际系统中广泛应用。为此，提出了一种基于有限量测信息的多分支配电线路故障定位方法。首先，对多分支配电线路中电气量信息与故障距离的非线性关系进行理论分析，证明了采用深度学习构建映射函数完成故障定位任务的可行性；其次，利用堆栈自编码器和长短期记忆网络建立故障测距模型，降低配电线路多分支对故障定位产生的误差；再次，结合配电自动化系统的量测信息，通过逻辑推理和智能测距模型实现故障线路判定和测距；最后，基于深度迁移学习提出一种智能定位实施方案，以增强所提方法泛化能力。在MATLAB/SIMULINK平台上对所提方法进行测试验证，仿真结果证明了该方法在复杂工况和分布式电源接入条件下的有效性和鲁棒性。研究结果可为现有故障定位方法提供辅助决策功能。     

基于信息融合的电网运行风险态势感知技术应用研究

电网的安全运行对经济社会的发展稳定至关重要,为了提高电网运行的风险管控力度、提升故障预判水平、解决电网运行中存在的关联故障感知不足、降低电网数据在传输过程中存在延时等问题,切实保障电网的稳定安全运行,提出基于信息融合的电网运行风险态势感知技术。通过电网故障态势感知平台的故障感知预测、故障检索、故障处理及故障点排查等功能,基于电网运行安全态势的评估指标,分别引入专家系统、神经网络和模糊理论对电网运行风险态势进行预测和信息整合,实现了对电网运行中故障的预判及故障点的准确排查,消除了运行过程中的故障排查薄弱环节和潜在风险,切实提升了电网运行的稳定性。