基于多源信息的延时约束加权模糊Petri网故障诊断模型

提出一种基于电气量判据、保护判据和断路器判据,并能够计及这3类判据时序属性的多源信息延时约束加权模糊Petri网故障诊断模型。首先,分析故障前后的电力网络拓扑以确定可疑故障元件。之后,采用反向推理寻径法识别故障元件动作可能路径,并在此基础上构造加权模糊Petri网故障诊断模型来确定故障元件;该模型能够计及故障电气量及其时序属性、元件故障和保护动作之间、保护动作和断路器跳闸之间的延时约束以及保护和断路器动作不确定性,且诊断推理全程采用矩阵运算来实现。在上述基础上,采用逆向推理判断警报信息的完整性和正确性,识别出误动或拒动的保护与断路器。最后,用IEEE 39节点系统和贵州兴仁变电站实际故障案例对所构建的故障诊断模型的正确性和求解方法的有效性作了验证。     

基于动态推理链的电网故障诊断方法

研究了结合贝叶斯网络的动态因果推理链故障诊断模型。已有基于推理链的电网故障诊断方法存在推理子链个数较多、构造较复杂、未考虑保护和断路器缺失、错误等不足,针对每个疑似故障元件根据保护逻辑建立原始的动态推理链,对误报、漏报的报警信息进行纠正,形成改进后的动态推理链。对推理链中各保护和断路器动作的可信度进行评估,将各保护和断路器动作信息从二值逻辑的0或1模糊化为0,1之间的可信度值。针对每个疑似故障元件的推理链,建立相应的贝叶斯网络模型,通过贝叶斯反向推理得到元件的故障概率。典型电网的多个故障案例验证了所提方法的有效性。     

500kV变电站3／2接线的保护死区分析

详细分析了500kV变电站3／2断路器接线的保护死区及死区故障时的保护动作情况,深入解析了贵州电网内利用断路器失灵保护快速切除死区故障的原因及其不足,并提出了解决的方案以供讨论。     

基于贝叶斯网络的电网复杂故障推演新方法

为了分析电网复杂故障过程,基于保护装置与断路器的动作信息构建贝叶斯网络,提出了电网复杂故障推演新方法。应用电网实际拓扑结构信息、继电保护装置和断路器的动作信息构建贝叶斯网络。基于贝叶斯网络进行故障元件诊断,针对远后备保护、近后备保护误判的两种特殊情况,制定了专家系统规则实现保护拒动、误动的识别。将保信系统上送信息与拒动误动分析结果按主保护层-近后备保护-远后备保护-断路器层顺序进行信息整合,推演出发生故障时各层保护装置以及断路器动作先后顺序,实现了电网复杂故障推演。     

变电站集中式后备保护

在广域信息具备情况下,从简化现有电力元件继电保护的配置方式和定值配合出发,提出了一种由现有主保护加集中式后备保护的配置方式.集中式后备保护系统测量本侧电力元件的电压和电流、主保护动作及开关状态信息,并收集相邻变电站的状态量信息,方便地实现以下功能:主保护拒动时,起到快速近后备保护作用;断路器失灵时,跳开失灵断路器的相邻断路器.最小范围内切除故障;在相邻变电站直流电源消失时,提供远后备作用.以方向比较原理给出的该后备保护系统的实现例子,在故障发生后,根据保护范围内元件的拓扑连接关系、不同位置方向元件的指示形成故障位置判别矩阵,经运算确定具体的故障元件,给出合理的跳闸策略.算例表明,该算法对缺少某个方向元件信息情况下仍有很好的适应性.     

基于广域录波数据和FCM聚类的电网故障诊断方法

断路器和保护设备存在误动和拒动的可能性,不正确的动作会引入错误的故障信息干扰电网故障诊断。针对上述问题提出了一种基于广域故障录波数据和模糊C均值(FCM)聚类的电网故障诊断方法。对母线、输电线路和变压器这3种电网元件的故障录波数据进行挖掘分析,从中提取能够有效区分故障元件的特征;建立基于模糊C均值聚类的电网故障元件诊断模型。对故障后的元件进行聚类分析,并计算各元件的故障可信度,最终确定故障元件。新英格兰39节点系统的仿真和实际算例表明所提方法能够快速准确定位故障元件且不受故障类型和位置的影响。     

220kV断路器失灵保护动作延时优化

针对传统220 kV断路器失灵保护整定值在部分情况下无法满足系统稳定对故障切除时间要求的问题,基于220kV断路器失灵保护的特点和系统对故障切除时间的要求,分析了主保护动作时间、开关分闸时间、燃弧时间、电流元件返回时间等影响故障切除时间的因素及其时间边界,评估了跳母联断路器、线路跟跳两段时限与跳相邻断路器配合的必要性,提出了综合考虑系统极限切除时间、失灵延时下限时间的断路器失灵保护动作延时优化方案,兼顾了失灵保护配合和系统稳定需要,并提供了故障持续时间的计算方法。     

基于多Agent技术的站域保护系统的研究

针对传统变电站基于元件信息的后备保护动作时限和定值配合繁杂的弊端,提出基于本地信息的站域保护。该保护由电流元件和电压元件构成,原理简单可靠,在主保护及断路器拒动时具有后备保护和断路器失灵保护的功能,同时近后备和远后备的动作时限相同,能够快速切除故障。并提出基于多Agent技术的站域保护系统,运行方式改变时该系统能够自适应地调整保护定值,提高了保护灵敏度。     

一起500kV断路器重合闸拒动的原因分析

500 kV贤令山变电站500 kV山花乙线线路发生B相瞬时接地故障,控制该线路两个出线断路器的其中一个断路器保护重合闸没有动作而直接三跳,而另一个断路器保护则重合成功.通过对故障时各保护装置的动作情况的分析,作了相关的模拟试验,找出该断路器重合闸拒动直接三跳的原因,提出相应的对策.     

计及死区故障的3/2接线变电站的Petri网故障诊断方法

现有针对3/2接线系统的故障诊断方法较少考虑死区故障,在基于保护和断路器动作信息进行故障诊断时易造成误判。提出一种计及死区故障的3/2接线变电站的Petri网故障诊断方法,除了系统中母线、线路和变压器等元件,对死区位置也建立其加权模糊时序Petri网模型。针对3/2接线系统不同死区位置、不同类型故障的跳闸策略,利用保护动作信息和断路器辅助节点开合状态信息构造死区故障辨识逻辑。通过死区故障的逻辑辨识和保护及断路器的时序约束检查,对诊断模型的结构和参数进行修正。测试系统仿真算例和电网实际故障案例表明,该方法能够在保护和断路器不正确动作和警报信息不完整等复杂状态下识别真实故障元件,提高了诊断的准确度和容错性。     

基于多属性评判和模糊因果网络的110 kV变电站故障诊断

针对110 kV变电站故障诊断中非确定性因素较多和在线性要求高的特征,以实际110 kV变电站的保护信息为基础,根据保护的因果关系将设备分成设备故障、保护动作、开关跳闸或拒跳三类基础相关节点,结合设备家族缺陷、运行维护评价和状态检修评价三个属性指标,从而搭建多属性评估模型来确立模糊因果网络(Fuzzy Cause-Effect Networks,FCE-Nets)相关节点的因果系数。通过故障量相关函数完善遗漏的保护信息,提出基于多属性评判和FCE-Nets的变电站故障诊断方法。通过实际应用分析,对比现有方案的故障诊断结果,验证了此方法的有效性。     

基于BP神经网络和专家系统的变电站报警信息处理系统

对BP神经网络的容错性进行了研究,将网络的容错能力与测试样本所形成的模糊区的 大小相对应,通过消除模糊区来提高网络的容错能力。针对南昌500 kV变电站自动化系统, 开发了变电站的实时故障诊断系统。该系统以3层前向BP网络作为故障诊断的核心部分,以 开关动作信息、保护动作信息等作为人工神经网络的输入。同时结合专家系统,利用其推理 判断能力,对变电站运行方式进行识别,并对神经网络的某些输出结果进行必要的修正。     

一起主变压器低压侧故障的分析与对策

内桥接线是110kV变电站广泛采用的电气主接线方式,介绍了一起内桥接线的110kV变电站主变压器低压侧故障相关保护的动作过程。该故障为主变压器低压侧断路器因触指长期过热失去弹性,触头脱落造成相间短路,因主变压器高后备保护拒动,上级220kV变电站线路保护动作并重合,备自投不合理动作,备用线路投入,故障点多次冲击,造成低压断路器烧毁,全站失电。此故障具有一定的典型性,说明典型设计中保护配置存在一定问题。文中对这起故障的保护动作行为进行了全面分析,对如何合理配置保护,避免相同类型故障的发生,提出了建议与对策,对内桥接线变电站的保护配置与整定、运行与维护有参考意义。     

电网复杂故障录波图几个基本点分析

分析电网故障电流电压、相位和故障时间序列的计算,判断故障性质,揭示保护及开关设备在故障过程中动作的方法。指出正确解读故障录波图是准确处理事故,迅速恢复送电的有效手段,供继保及变电运行人员参考．     

双重故障模式下基于证据理论和功能组分解的N-k事故辨识方法

根据连锁故障不同阶段的特点,连锁故障可以分解为源发性故障阶段和相继故障阶段。文章分析了不同类型的保护装置隐性故障在源发性故障阶段的故障后果,指出保护拒动、断路器失灵等隐性故障在连锁故障研究中的重要性。特别针对断路器失灵故障,提出一种由源发性故障和断路器失灵故障组成的双重故障模式。并基于证据理论和功能组分解思想,给出了该故障模式下的N-k事故辨识方法。算例分析表明,双重故障模式下的N-k事故辨识与源发性故障、故障断路器以及相关母线的接线方式有关,而变电站发电厂主接线对N-1事故扩大为N-k事故有直接的影响。     

基于大数据挖掘技术的智能变电站故障追踪架构

文中提出了一种基于大数据平台的电网故障追踪方法,将故障诊断数据源延展至变电站层,利用Spark作为大数据处理工具对各类故障信息进行处理,有效地解决了海量监控数据的管理问题。通过数据挖掘技术对故障信息进行分析,找到故障元件的同时能够运用决策树对保护或断路器的不正确动作进行反向追踪,给出故障原因,使电网故障诊断的功能得到进一步优化。相比于目前依靠事故级报警信息的电网故障诊断,所提出的方法能够有效利用变电站层的各级监控数据,对故障做到追本溯源。     

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。     

功率倒向单回故障双回跳闸的事故分析

功率倒向单回故障双回跳闸事故是在多个隐患的共同作用下,由天气原因的接地故障逐步扩大而引起的。通过分析得知第一次故障并未造成电网事故,只是因为PT断线重合闸退出,甲站102断路器未重合。但第二次故障由于甲站102跳闸线路I回发生功率倒向,由此引出双回线形成环网运行定值失配的隐患,再加上甲站双回电源线运行在同一段母线,造成甲站全站失压,更严重的是还有3座变电站是通过甲站多级串供电,结果就导致4座110kV变电站全站失压。     

多重雷击线路导致开关设备故障分析

介绍220 kV线路遭受连续多重雷击导致开关断口击穿的过程,通过对开关解体处理及继电保护动作行为的分析,确定线路开关遭受雷电冲击断口击穿的原因。多重雷击使开关承受雷电侵入波与其反射波的叠加冲击,导致断口击穿,严重时可使灭弧室瓷套爆炸。SF6气体与空气伏—秒特性差异导致灭弧室内部先于外部瓷瓶击穿。提出在架空线路开关线路侧加装避雷器及进行开关断口雷电冲击、工频耐压试验的防范措施。     

一起线路故障引发失灵保护及母线保护动作分析

某220 kV线路故障,线路保护正确动作,但开关拒动,引起失灵保护动作、母线保护误动,最后造成两个220 kV变电站全站失去电压。详细分析了这次故障原因,并针对母线保护误动,提出改进方案,进行了实施。