基于故障录波时序信息的电网故障诊断

为克服基于开关量的传统故障诊断方法的不足,提出了一种基于故障录波时序信息的高压输电线路故障诊断方法。采用动作时区划分的方法并在边界处引入模糊化,用模糊Petri网针对输电线的运行状态构建了故障诊断模型,结合小波技术提取录波信息中的故障特征量以得到Petri网的点火序列,经过矩阵运算得到故障诊断结果并可以对保护、断路器动作行为进行评价,最后形成故障简报上传主站。通过上海220 kV子网故障诊断仿真,验证了该方法的有效性。     

基于混合规则网络和警报时序特性的电力系统故障诊断

现有电力系统故障诊断方法大多基于保护和断路器状态信息,没有充分利用故障信息中的时序属性,对于多重故障或存在信息丢失或畸变等的复杂故障情况,有可能得不到明确的诊断结果,甚至可能得到错误的诊断结论。文中提出了一种基于混合规则网络的电力系统故障诊断方法。首先建立各元件的规则网络,生成故障假说最大集;之后,发展了计及警报信息时序特性的故障假说真实性评估模型,以确定故障元件和识别故障原因。这种方法可以充分利用事件顺序记录(SOE)设备中的开关量信息和故障录波中的模拟量信息,借助它们之间存在的因果关系和时序关系能够有效提高故障诊断的容错能力。最后,用实际系统发生过的故障场景说明了所发展故障诊断方法的可行性和有效性。     

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。     

计及警报信息时序特性的电网故障诊断解析模型

现有的故障诊断解析模型没有利用警报信息的时序特性,对于复杂的多重故障,诊断结果可能有2个甚至多个解,不够明确。文中通过提出动态关联路径的概念,构造了能够充分利用警报信息时序特性的电力系统故障诊断的一种新解析模型,能够合理地描述现代电力系统多种保护配置下保护和断路器的动作时序关系,对于复杂故障可以得到更为明确的诊断结果。最后用实际电力系统所发生过的故障对所提出的方法进行了说明。     

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。     

计及警报时序信息的电网故障诊断优化模型

现有的故障诊断解析模型没有充分利用警报信息的时序特性,诊断结果不够明确。对电网故障诊断优化模型中的故障假说进行扩展,用故障发生时间t代表元件的状态,故障发展过程中保护、断路器的状态均为故障发生时间t的函数,其状态值随着时间的发展而变化。此模型能够合理地描述现代电力系统多种保护配置下元件、保护、断路器连续的状态变化及保护和断路器的动作时序关系。最后用电力系统的故障实例对所提出的方法进行了说明。     

基于时间约束Petri网的电网警报处理及故障诊断

充分利用警报信息的时序属性和保护断路器动作的逻辑规则,提出了一种基于时间约束Petri网的电网警报处理及故障诊断方法。介绍了电力系统警报信息间的时序关系,以及常见警报差错信息的分类。提出了时间约束Petri网方法,引入时间约束通路的概念,直观地表达了警报信息之间的时序属性。提出了警报差错信息的识别算法,有效地识别警报信息中的误报、丢失以及时序不一致等情况。对不考虑时间约束与考虑时间约束两种情况下的故障诊断结果进行比较分析。结果表明所提出的警报处理方法,更加精确地描述了故障警报信息间的逻辑关系,使故障诊断结果更加准确。     

220 kV母线相继故障造成继电保护动作分析

介绍一起少见的220 kV母线相继故障,通过对母线保护、线路保护动作行为和故障录波波形进行分析,采用一次系统故障演变与继电保护动作时序相结合的分析方法,阐述了故障形成和发展的机理,并对母线保护、线路对侧纵联保护和故障录波动作行为进行评价.     

基于时序因果网络的电力系统故障诊断

电力系统发生故障后的警报信息具有时序特性,如何适当利用这种时序特性以快速而准确地诊断故障是一个值得研究的重要问题。现有的具备实际应用潜力的故障诊断方法大多没有利用警报信息的时序特性。因果网络可以描述设备故障与保护和断路器动作之间的逻辑关系,且具有推理速度快、维护方便等优点。在此背景下,针对电力系统故障诊断问题的特征,首先对因果网络进行了扩展,引入了警报信息时序特性约束的概念,构建了一种新的时序因果网络;之后,提出了基于时序因果网络的故障诊断方法。所述方法在保留了因果网络原有特点的前提下,在一定程度上克服了其容错性较差和难以合理解释故障演变过程的不足。最后,用实际电力系统发生的故障案例对所提出的方法进行了说明。     

利用电气量和时序信息的改进Petri网故障诊断模型

现有的电力系统故障诊断模型在利用多渠道、多方位的测控信息方面,大多采用决策级别的信息融合,在信息冲突或不完整时有可能导致误判;对时序信息的利用一般局限于对信息的初步筛选,未能充分利用时标偏差与信息准确程度之间的关联性。在此背景下,以现有模糊Petri网故障诊断模型为基础,对多源信息进行融合分析,充分利用设备遥信动作事件的顺序记录(SOE)、由广域测量系统得到的电气量信息以及这些信息所包含的时序特性,建立了一种考虑时序信息的多源Petri网故障诊断模型。所发展的故障诊断模型通过利用时序信息对保护设备动作事件进行置信度评价,利用多源信息的冗余度对所缺警报信息进行补充并校验所收到的警报信息的正确性,可以有效提高故障诊断的准确度和可靠性。最后,采用南方电网和江苏电力系统发生过的实际故障案例对所建立的故障诊断模型进行了验证。     

一种3 2接线死区故障隔离与误切元件快速恢复方法

在现有3/2接线方式下,由于保护和互感器的配置并未完全交叉,导致死区的存在。在发生死区故障时,一般由死区故障所在间隔保护以及断路器失灵保护动作相互配合以实现故障的彻底隔离。这种做法会使得断路器的切除范围扩大,甚至会导致正常母线不必要的停运,严重影响系统的安全稳定运行。针对上述问题,分析了在不同保护CT配置方式下的死区故障的特点,提出了一种死区故障隔离与误切元件快速恢复的方法。该方法通过引入断路器的开合状态信息来有效地辨别死区故障和断路器失灵情况,同时利用断路器的重合闸功能,快速恢复切除死区故障时的误切断路器,从而显著提高系统的安全稳定运行水平。     

基于广域故障录波信息的调度端电网故障诊断系统

大规模电网发生故障时,各类故障信息可及时传送至调度端,但运行人员单纯基于断路器变位、故障录波信息、保护装置动作事项等众多离散故障信息,无法快速、准确、直观判断故障性质,极大影响恢复供电速度和电网安全运行。文中采用站内设备统一建模映射、采样频率归一化、录波器采样同步等关键技术,有效整合故障录波信息,将差动原理应用于电网故障诊断,实现了仅利用故障录波数据进行差流计算准确定位故障区域,并在接线图上自动推送诊断结果,为事故处理提供决策支持。该系统在多起实际电网故障处理中发挥了重要作用。     

基于故障录波数据保护动作分析软件的实现

通常故障录波装置提供的故障数据分析软件难以满足继电保护及断路器动作分析的相关数据要求,作者提出了一种基于故障录波数据的评价保护动作的分析方法,并开发了相应的软件,介绍了软件设计方案和主要功能。重点介绍了保护算法:录波数据预处理的主要算法、基频分量算法、测量阻抗算法、相量突变量检测算法等,软件设计方案的实现。     

基于正反向推理的电力系统故障诊断专家系统

介绍了一种在电力系统故障诊断专家系统中采用的基于正反向推理的电力系统故障诊断方法。该方法首先根据跳闸断路器提出故障假说,然后根据断路器和继电保护动作的信息逐一检验假说的正确性,最后给出故障设备或故障范围。该方法可以诊断输电线路、母线、变压器和发电机设备的故障及继电保护和断路器的非正确动作。对山西电网实际故障事例的测试结果表明,该方法是有效的。     

基于分层因果规则网和模糊可信度的变电站报警评估方法

以在变电站快速评估保护动作、断路器动作等报警情况寻求故障原因为目标,根据电网与变电站结构、保护原理,为站内各元件建立4层结构的分层因果规则推理网,包括故障源层、故障候选原因层、保护动作层、断路器动作层.建立各层之间的因果关系,为一个故障的各候选原因赋予不同的引发概率.将故障候选原因的一条可达路径分为候选原因到保护动作、保护动作到断路器跳闸两阶段,给它们赋予不同的可信度贡献率.当故障发生时,计算某候选原因各条可达路径的可信度,采用平均法获得其综合可信度,对疑似故障源各候选原因的可信度进行排序和评估,以获得故障元件及其原因.该评估方法计算量小,能快速准确地找到可信度高的故障元件及其原因.通过多个算例验证了该方法的有效性和容错性.     

基于故障群-征兆群对子的变电站故障诊断

为处理好变电站故障诊断问题中故障源和故障征兆间因果关系的不确定性,本文提出了基于故障群组合优化的故障诊断方法.在建立保护配合的Petri网模型的基础上,用状态转移方程分析模型的动态特性,从中获取所有故障群-征兆群对子.创建故障群组合匹配已知故障征兆的适应度函数,并用遗传算法搜索出最优诊断解.实验证明:该方法不仅能有效地辨识出故障源,而且能提供保护装置拒动、断路器装置拒动、信号传输错误等信息,对现场人员迅速确认故障设备非常有利.     

用粗糙集理论和贝叶斯网络诊断SF6断路器故障

为了在断路器故障时能快速、准确地找出故障原因,提出了一种基于粗糙集理论和贝叶斯网络的高压SF6断路器故障诊断的方法。该方法首先根据断路器的故障样本集找出征兆集合和故障集合之间的关系以建立断路器故障诊断决策表,然后利用粗糙集理论属性约简中的区分矩阵算法对决策表进行约简,剔除冗余知识,简化专家知识得到最小诊断规则进而构建贝叶斯网络可以有效降低网络结构的复杂性,最后利用贝叶斯网络的概率推理实现了对断路器故障原因的快速分析。经过实例证明,该方法用于高压SF6断路器的故障诊断是可行有效的,并且最后给出的结果还可以为断路器的状态检修提供依据。     

基于概率神经网络的高压断路器故障诊断

高压断路器是最重要的电力设备之一,在电力系统中起控制和保护作用。为了提高高压断路器故障诊断的准确率,提出了一种基于概率神经网络(PNN)的高压断路器故障诊断方法。该方法在分析高压断路器的故障特性来确定特征信号的基础上建立了PNN故障诊断模型,该模型将采集的特征数据作为网络的输入,通过Parzen窗估计法得到类条件概率密度,进而按Bayes决策规则对特征数据进行分类。经仿真表明,概率神经网络故障诊断模型具有收敛速度快、故障诊断准确率高、容易训练等特点。因此,该方法是一种有效的故障诊断方法,具有良好的应用前景。     

基于模糊理论的高压SF6断路器故障诊断模型的研究

为了快速、准确地对断路器将要发生的故障或已经发生的故障进行预报、分析和诊断,确定故障的性质、类别、原因、部位,笔者基于模糊诊断理论提出了高压SF6断路器的模糊故障诊断的数学模型,并根据统计分析了高压SF6断路器的常见故障和多发故障,确定了对高压SF6断路器的在线监测项目以及状态监测量与故障之间的对应关系,建立了高压SF6断路器的故障集、故障征兆集和模糊关系矩阵,并给出了最佳的模糊算子和故障诊断原则。实例验证表明:该算法使用方便,结论可信度高,可广泛应用于高压断路器的故障诊断中。     

快速切除220 kV变压器死区故障的继电保护方案

由变压器电源侧后备保护动作或联跳变压器其他侧断路器的方法,来切除220kV变压器某侧断路器与变压器差动保护电流互感器(TA)之间发生的死区故障,切除故障时间较长;由于是变压器出口故障,容易造成变压器损坏。分析了220kV变压器各侧死区故障的故障特征和有关的继电保护动作特征,借鉴现运行的母线差动保护中母联断路器死区故障保护和线路断路器死区故障保护的原理,提出了4种快速切除220kV变压器各侧死区故障的保护方案,并研究了变压器死区故障保护短延时的合理取值。