一种基于DS证据理论的电网故障诊断方法

提出的基于DS证据理论的电网故障诊断方法可解决由不知道所引起的不确定性。确立电网故障诊断的识别框架后,基于贝叶斯方法实现Ds证据的表达,应用Dempster法则得到合成的信度函数,以此判断电网故障元件。基于Matlab编程实现了该算法,分析了单重故障且保护与断路器工作正常,单重故障伴有保护误动与断路器拒动,多重故障伴有保护、断路器误动与拒动三种典型故障情况。算例测试结果表明该方法能够有效地识别故障元件。     

一种基于DS证据理论的电网故障诊断方法

提出的基于DS证据理论的电网故障诊断方法可解决由不知道所引起的不确定性.确立电网故障诊断的识别框架后,基于贝叶斯方法实现DS证据的表达,应用Dempster法则得到合成的信度函数,以此判断电网故障元件.基于Matlab编程实现了该算法,分析了单重故障且保护与断路器工作正常,单重故障伴有保护误动与断路器拒动,多重故障伴有保护、断路器误动与拒动三种典型故障情况.算例测试结果表明该方法能够有效地识别故障元件.     

运行方式改变造成母差保护误动的分析

发电厂和变电站的母线是电力系统中最重要的电力元件之一，起着汇集和分配电能的作用。当母线上发生故障时，如果母差保护不能正确动作，将直接影响电力系统安全稳定运行，造成严重后果。现以六盘水市供电局110 kV盘关变电站为例，分析若旁路开关兼作母联开关运行，当运行方式发生改变时将会造成母差保护误动，影响电网正常供电，造成大面积停电事故。1 母差保护误动原因分析 110 kV盘关变电站主接线方式见图1。110 kV主接线方式为双母线带旁路，101，102，103，104开关均在运行位置，电源点为101，102线路。当170旁路开关兼作母联开…     

一种基于潮流指纹识别的电网故障实时诊断方法

开关保护动作的误报、漏报、误动、拒动问题以及电网拓扑的频繁变化导致传统的基于开关保护动作信号对电网进行故障诊断的方法难以实用化。提出一种利用电网各支路潮流的变化量作为表征该故障的潮流指纹,并采用模式识别算法进行电网故障诊断的新方法。设计了基于节点阻抗矩阵的潮流指纹提取方法,并提出了电网故障模式自适应修正算法以及基于遗传算法的(等值)发电机的出力分配因子优化辨识算法,解决了电网拓扑频繁变化对构建故障模式集的影响及故障样本集的样本特征向量的计算精度问题。在此基础上,按照最近近邻判别准则设计了归一化故障判别函数,实现对电网故障的实时准确识别。利用某地区电网实际数据验证了本方法的有效性和实用性。     

一种基于潮流指纹识别的电网故障实时诊断方法

开关保护动作的误报、漏报、误动、拒动问题以及电网拓扑的频繁变化导致传统的基于开关保护动作信号对电网进行故障诊断的方法难以实用化。提出一种利用电网各支路潮流的变化量作为表征该故障的潮流指纹,并采用模式识别算法进行电网故障诊断的新方法。设计了基于节点阻抗矩阵的潮流指纹提取方法,并提出了电网故障模式自适应修正算法以及基于遗传算法的(等值)发电机的出力分配因子优化辨识算法,解决了电网拓扑频繁变化对构建故障模式集的影响及故障样本集的样本特征向量的计算精度问题。在此基础上,按照最近近邻判别准则设计了归一化故障判别函数,实现对电网故障的实时准确识别。利用某地区电网实际数据验证了本方法的有效性和实用性。     

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IEC 61850的电网故障诊断完全解析化建模

电网故障诊断完全解析模型在对故障诊断规则进行解析的过程中,完整保留了电网元件、保护动作和断路器跳闸之间的逻辑关系,有很好的容错能力和应用前景。文中基于IEC 61850标准,提出一种利用变电站系统配置描述文件(SCD)构建电网故障诊断完全解析模型的方法。该方法通过解析变电站系统配置描述文件,获取系统元件的保护配置信息和保护动作与断路器跳闸的逻辑关系,再结合电网拓扑信息,可在线生成电网故障诊断的完全解析模型。最后,通过一个复杂故障的诊断算例证明了该建模方法的可行性,可望用于在线故障诊断。     

具有冗余保护的变电站模糊Petri网故障诊断

针对750kV变电站的双网双重保护配置特点及保护装置、断路器存在的误动和拒动等不确定性情况,提出一种基于冗余保护的变电站模糊Petri网故障诊断方法。在该方法中利用双重保护装置的信息对元件诊断模型进行冗余知识表示,依据电网拓扑结构和保护配置等形成规则约束,在此基础上建立了故障元件的模糊Petri网冗余诊断模型,并将其分为主网和冗余网两个子网模型。在模型中采用信息熵确定初始信息的可信度,通过模糊推理获得最小故障诊断结果集。仿真结果表明了该方法的有效性。     

面向 SCADA 系统的电网故障诊断信息的获取

对在线电网故障诊断系统的信息获取问题进行深入研究,基于目前的 SACDA 信息平台,提出一种故障诊断信息的在线获取方法.该方法采用文中提出的动态事件窗生成技术,先对含有电网故障信息的告警信号进行截获,然后结合故障元件、保护动作和断路器跳闸的关联性,从截获的告警信号中提取电网故障诊断信息.动态事件窗生成技术可有效地克服错误告警信息影响,保证所获取电网故障信息的正确性和完整性.所提方法已经应用于实际电网的故障诊断系统,运行结果表明其是有效且可行的     

110kV变电站直流空气开关的配置研究

在110kV变电站中,直流空气开关的配置问题由于对变电站的安全运行具有非常重要的作用,日益受到电力部门的重视.在实际工作中,直流空气开关能够及时切断故障电路,避免电路事故的扩大,成为整个电网系统安全运行的保障.针对110kV变电站直流空气开关配置的重要意义和现状进行分析,并就空气开关的工作原理,分析目前110kV变电站直流空气开关配置存在的主要问题,并以110kV红古变电站为实例,提出具体的配置建议.     

基于可信度的故障区段诊断方法

针对非故障树干上可能存在反向馈电的问题,利用故障指示器的拒动率和误动率,提出了一种基于可信度的故障区段诊断方法。采用基于可辨识矩阵和逻辑运算的属性约简算法对原始决策表进行了约简,分析了满足约简决策表条件下的区段故障可信度特点,把确定最大可疑故障区段问题变成寻找区段故障可信度极大值和递推计算局部范围内区段故障可信度。同时,利用图形构件的拓扑关系,研究了故障模式和反向馈电概率的自动生成方法,使基于故障指示器的配电网故障寻址系统具有通用性。     

A fault diagnosis method for power systems based on temporal tissue-like P systems

To quickly and accurately identify faulty components based on the alarm information is critical for the fault diagnosis of power grids. To address this challenge, this paper proposes a novel fault diagnosis method based on temporal tissue-like P system (TTPS). In the proposed method, suspected faulty components are identified first via a network topology analysis method. An TTPS-based fault diagnosis model is then built for each suspected faulty component to perform fault reasoning, so as to accurately detect the faulty components. To take full advantage of the action signals and temporal information of protection devices, TTPS and its forward temporal reasoning algorithm are proposed. TTPS can synchronously model the action and temporal logics of protection devices in an intuitive and graphical way, while the reasoning algorithm can process the fault alarm information in parallel. To demonstrate the effectiveness and superiority of the proposed method, simulations are carried out on the IEEE 14-bus and 118-bus systems, while the results are compared to other two widely adopted methods.     

城市高压配电网负荷转供辅助决策关键技术与系统

城市电网灵活性不足是造成系统调峰与输电阻塞问题的根本原因,为解决这一问题,提出了一种考虑城市高压配电网负荷转供及储能充放电策略的协同优化策略,并开发了一套可实现高压配电网灵活运行调度的在线辅助决策系统。通过分析城市高压配电网的拓扑特点,在其变电单元简化拓扑建模的基础上,分别以最小化220 kV输电网运行成本和110 kV高压配电网负荷削减成本为上、下层目标,建立时序双层优化模型,通过上下层模型的不断交替迭代,实现对高压配电网拓扑状态及储能运行状态的求解;基于高压配电网标准化站内接线的电气拓扑聚合通用方法,开发了一套可满足高压配电网灵活调度的运行控制与决策支持系统,以实现城市高压配电系统分布式新能源和储能广泛发展的运行方式优化以及调峰与负荷转供策略制定。最后,以某地区电网为例进行方法建模和实用性分析,测试并验证了所提方法的可行性与应用前景。     

基于故障模拟进行配电网网架评估

在配电网馈线发生单一故障的情况下,其故障区段必位于两个相邻的开关之间,有故障电流和没有故障电流流过的开关其FTU 所采集的信息不相同,从而可以很方便地找到故障区域.但是,由于大部分配电网并没有实施配网自动化,使得配网运行的实时数据难以获得.基于此提出了通过模拟故障、潮流计算,寻找故障区域,并记录下为了隔离故障区域开关动作的个数,作为判断配电网网架结构的一个指标.     

含分布式电源的配电网智能电流保护策略

以含有多分布式电源(distributed generation,DG)的配电网为模型,提出一种基于多智能体(Agent)的新型分布式电流保护策略。该策略以简单的工频电流比较为基础,运用智能体的分布式处理优势,实现对故障的在线搜索和定位。阐述了利用工频电流变化量幅值和相位比较法进行故障区域搜索、故障线路判定的原理：首先利用DG接入形成的T型节点判断故障搜索的正方向,确定一个较小范围的故障搜索区域;然后通过比较线路两端故障电流幅值或相位确定故障发生的最小区域,并最终完成故障隔离。文章在多智能体分布式处理与主动协作的基础上,提出了分布式电流保护的基本框架和算法流程,并在含有2个DG的配电网模型上进行了仿真验证,仿真结果证明了保护算法的正确性。该保护策略对分布式发电条件下配电网网络结构和运行方式的随机变化具有良好的适应性。     

快速适应电网结构变化的广域后备保护新方法

提出一种能够快速适应电网变结构的广域后备保护新方法。该方法在电力系统正常运行的情况下,首先利用故障等值模型计算故障点的等值注入电流,再根据网络拓扑参数和节点注入电流形成支路相关因子矩阵,确定故障界定集;在网络拓扑发生变化后,通过修改支路相关因子矩阵中部分元素,实现故障界定集的快速更新。当电力系统出现故障时,迅速计算故障界定集与支路电流测量值之间贴近度的最小值,并以此确定故障位置。新英格兰10机39节点系统仿真结果表明,该方法不受系统运行方式的影响,能够在有限测点及网络变结构情况下准确、灵敏、可靠地实现故障定位。     

基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术研究

介绍了基于信息综合判断的智能变电站网络通信故障定位技术。它是以IEC61850标准中的变电站自动化拓扑结构、功能层和逻辑接口、ACSI模型的基本模型规范和信息交互模型规范、公用数据属性类型中的品质要求为基础,结合VLAN、Subnet等网络技术的应用情况,对智能变电站站控层、过程层网络状态、链路结构、网络接口位置及接口信息等进行系统组态、流程化管理,以实现对站控层、过程层设备网络信息的实时、准确管理,达到对智能变电站通信故障准确定位快速查找的目的。介绍的故障定位技术,在110 kV智能变电站进行了测试应用,测试结果表明达到了故障定位快速查找和有效评估网络故障可能带来的安全风险的目的。     

基于树型结构的配电网故障处理新算法

配电网故障后,为快速恢复非故障失电区的供电,提出了一种基于树型结构的配电网故障恢复算法。该算法根据配电网闭环设计、开环运行的特点,用树型结构表示配电网,并对其分层,减少了启发式搜索的搜索空间,降低了求解的复杂度。同时将求解问题分为离线计算和在线计算2部分,把与故障模式无关的计算转移到离线方式下进行,减少了在线计算的工作量,提高了搜索速度。某配电网的算例结果表明该算法可快速有效地得到若干个供电恢复方案,具有可行性。     

基于5G及IEC61850的韧性配网故障信息智能传输技术研究

现有城市配电网,尤其是在负荷密集区域,具有大量的10 kV开关站。但是现有配电网系统缺乏对10 kV开关站设备的有效监管能力,严重阻碍城市韧性配电网的建设。为此,提出了基于5G及IEC61850的韧性配网故障信息智能传输技术方案。该方案通过基于态势感知的保护设备自动发现识别技术自动识别感知开关站内网络变化。通过基于IEC61850通信的二次设备自动配置接入技术自动发现并配置保护装置。通过基于IEC61850的面向对象的立体数据模型到扁平化数据模型的免配置转换技术快速准确地实现电网保护故障信息主站与子站之间的信息转换与共享。通过基于5G网络的高速实时业务传输技术实现信息的高速、实时、可靠传输。搭建系统测试环境对该技术方案进行测试并在试点站进行试运行。结果表明该技术方案能够按需及时获取设备实时运行状态和重要动作信息,实现了对10 kV开关站的有效监管。     

基于加权模糊时序Petri网络的电网故障诊断模型

提出了一种基于加权模糊时序Petri网络(FTPN)的电网故障智能诊断模型,该模型主要包括停电区域识别、可能故障元件加权FTPN建模、故障元件集求解、保护/断路器动作情况判定4个部分。介绍了故障差错告警差错信息的分类以及故障告警信息时序特性,研究了断路器动作信息及网络拓扑关系,结合广度优先搜索,得到了停电区域识别方法。最后,以新英格兰10机39节点系统为例,建立了母线和线路加权FTPN故障诊断数学模型,并给出该系统的总体结构,结果表明该模型能够快速故障定位,准确提供保护和断路器动作评价信息。