赵伟[1]2003年在《地区电网故障诊断与报警分析的研究》文中认为在现代化社会中，电力用户对电力可靠性和供电质量的要求越来越高，然而电力系统特别是地区电网的故障却是不可避免的。为了快速消除故障，确保系统安全稳定运行，增强供电的可靠性和连续性，以及快速实现地区电网的故障定位和故障类型识别，以便于检修和事故后的快速恢复，就需要一个优质的地区电网故障诊断与报警分析系统。 本文对地区电网故障发生后故障诊断问题进行研究。首先对人工智能技术中专家系统的方法进行了概述，介绍了专家系统的定义、构成以及各组成部分的特点。本文所要讲述的专家系统由推理机、编译器、知识库和应用接口程序组成。建立知识库是构建专家系统过程中一步很重要的工作。一个结构合理、内容全面的知识库直接影响了推理的速度和诊断结果是否正确。所以本文用两个章节论述了知识库的构成、分类和知识的表达。把专家知识库分成基础规则和复杂案例两个库，这是在故障诊断与报警专家系统中一种新的尝试。这样，系统可以使用基础规则库对地区电网普遍存在的故障进行诊断，而对于一些特殊结构的地区电网出现的特殊故障，系统可调用复杂案例库进行诊断。这样做的好处就是提高了系统的通用性和可移植性。 其次，在此知识库基础上提出了基于模糊简单覆盖集理论的故障诊断方法。此方法是利用保护和断路器跳闸信息进行故障诊断的。使用此方法在一定程度上消除了电力系统故障诊断中存在两种不确定性因素对于故障诊断结果的准确性的影响，即保护和断路器动作的可靠性，以及调度中心中收到的保护和断路器的警报信号的正确性和未收到的警报信号实际出现的可能性。文章给出了数值算例，其研究结果证实了所提出的方法是正确的和有效的。 最后本文详细叙述了此地区电网故障诊断与报警分析专家系统的设计和实现的整个过程，本系统采用知识库和推理机分离的方式，这样使得推理机、知识库在各自完善的过程中互不影响。在本文完成之前对此系统已经做了大量的仿真试验进行测试，测试结果在结论部分给出。
陶文伟[2]2009年在《地区电网安全综合决策支持系统研究与实现》文中进行了进一步梳理随着电网规模不断扩大和结构日益复杂,其安全稳定运行的压力也日益增大,对电网安全综合决策支持系统也提出了更高的要求。然而,作为主要辅助决策工具的能量管理系统并不能完全满足新环境对电网安全运行决策的要求,其应用范围和决策的智能化水平都有待提高。因此,对电网安全综合决策支持系统的研究具有十分重要的理论和实际意义。本文设计了系统的体系结构,研究探讨了其相关理论和关键技术问题,并指导、应用于工程实践。本文首先提出了多层次综合决策支持系统的设计思想和功能框架。从电网运行状态和应用模式两个角度设计了电网安全运行多层次综合决策支持系统的体系框架,然后按照电网运行状态变化的演进过程将电网运行状态划为正常运行期、故障发生前的告警征兆期、故障发生后的诊断辨识期和故障恢复期等四个阶段,针对不同阶段设计了安全预警、智能告警、故障诊断和故障恢复等四个决策支持子系统,并按照其应用模式或目标电网不同将决策支持功能分别应用于实时态、研究态、规划态和培训态,实现了电网安全运行多层次的综合智能决策。然后研究了安全预警、集控报警智能分析、故障诊断与辨识、故障恢复等子系统和电网规划分析决策支撑平台的相关理论和关键技术,并结合实际课题对其中部分功能进行了开发和工程实践。安全预警方面,针对地区电网的实际需求,结合实际研究课题,在地区电网中实现了在线安全预警功能,并投入实际应用,提高地区电网的安全运行水平。故障诊断方面,首先提出了分布式的电网调度集控报警事件智能分析系统的结构和功能框架,然后分别针对SCADA数据的不确定性提出了将信息理论与专家系统相结合的故障诊断新方法,针对同时拥有SCADA和保信系统故障信息的多数据源的情况提出基于完整证据链和保护信息模型驱动的双数据源故障诊断新方法,并通过电网运行的实际算例验证各算法的有效性。故障恢复方面,提出了适合于地区电网输电网特点的基于专家系统的故障恢复处理方法,结合地区电网的特点,将故障恢复抽象为局部负荷丢失后的恢复问题,提出了一种适合于辐射状电网的基于广度优先搜索的故障恢复新算法。通过电网运行的实际算例验证算法的有效性。最后,提出了电网安全运行多层次综合决策支持系统规划态支撑平台和应用功能的架构设计和实现方案,结合实际课题开发、实现了基于EMS的规划平台及应用扩展,并在地区电网中投入实际应用,为电网的科学规划提供了有力的技术支撑,促进了坚强网架结构的建设,进而保障了电网的安全稳定运行。电网安全综合决策支持系统是对现有的调度控制中心功能的重大扩展,是新一代调度自动化系统的主流发展方向,在互联大电网中,具有十分广阔的推广应用前景。本文的研究工作为地区电网新一代多层次综合决策支持系统的建立提供了理论参考和实施经验。
赵伟[3]2006年在《电力系统多区域复杂故障诊断的研究》文中进行了进一步梳理电力系统的安全稳定运营关系国计民生，时有发生的电力系统大规模停电事故在经济上造成重大损失，对人民生活造成重大影响，甚至危及国家安全。但是各种偶然因素造成的事故从客观上讲是无法完全避免的。要求调度员仅凭经验和直觉立刻判断故障性质并采取正确有效的措施往往是难以切合实际的。另外，电网互联增大了对其监控的难度，单一故障波及整个电网造成重大停电事故的风险也加大了，对电网故障的可靠监视、追踪分析和预警就更加重要了。 本论文从故障诊断方法、调度防御和系统建模几个不同的角度，研究了电力系统多区域复杂故障诊断问题。主要研究内容包括：原发性故障的识别方法，含有拒动、误动信息的不确定性故障诊断方法，为实现合作协同采用的故障诊断协同模型和基于BNF范式建立的知识库规则实现知识获取同整个系统分离的技术。协同式故障诊断方法将上述方法和技术有机的结合在一起，在一个协调统一的框架下实现电网故障处理和安全防御的全面防护体系。 本论文取得的主要成果如下： 1) 对电力系统故障诊断相关问题进行了大量文献调研和综述比较，分析了现有主要方法的优缺点，总结了故障诊断需要解决的主要问题。 2) 在制订并给出了电力系统故障诊断逻辑推理的知识表达和算法的基础上，将基于双向演绎系统的方法应用于电力系统故障推理诊断，对原发性故障进行识别。该方法将基于逻辑的诊断与基于规则的诊断相结合，利用逻辑推理速度快的特点先对故障进行判断，再用推理规则对故障进行进一步诊断。以故障诊断正向演绎系统部分为例，进行了详细的说明，通过算例可知方法的正确性。在此基础上，将动态演绎系统的方法与传统调度处理相结合，在获得故障诊断结果后，及时提出调度防御建议，提高了调度处理的效率。 3) 针对电网发生的复杂故障中保护或开关会出现误动、拒动等因素会导致信息的不确定性问题，提出了基于贝叶斯网络和马尔可夫蒙特卡罗推理的不确定性故障分析方法。该方法以贝叶斯网络两个基础模型为基础构成实际电力系统的贝叶斯网络诊断模型，将马尔可夫蒙特卡罗推理方法应用于该诊断模型中。其主要功能是在完成分析多重故障或连锁性故障发生时上传的大量信息中不确定性信息的可能性概率，对不确定性故障
杨海晶[4]2009年在《基于柔性SCADA的电网复杂故障诊断方法的研究》文中提出电网故障诊断课题的定位是依据故障综合信息,借助于知识库或模型,采用某种诊断机制来确定电网故障元件及分析故障原因,同时完成对保护装置、安全自动装置等监测、控制设备的动作行为的评价。目前的故障诊断方法在全局化和实用化中仍存在一些问题,主要原因主要有以下几点,一是信息不全,二是信息噪声干扰大,叁是诊断方法在信息不完备的情况下鲁棒性较差。为此,论文对基于柔性SCADA系统的电力系统复杂故障诊断方法进行研究。提出了信息交互性的柔性SCADA系统;在报警信息的处理方面,开发了智能报警系统;在此基础上,本文结合Petri网和专家系统的特点,提出了基于正反向推理的Petri网故障诊断模型,并用WAMS信息对故障信息和诊断结果进行验证。本文首先对信息完备化做了深入的研究,提出建立基于广域网的柔性SCADA系统,对故障信息按重要程度进行分级上传,同时具有主动上传和等待召唤两种方式,为故障诊断提供灵活、有效的数据交换和功能协调的平台。柔性SCADA系统不再是点对点的单向固定路径的信息交互,而是能实现网络中任意两个(或多个)节点间双向的信息交互,体现子站和主站信息交换的智能性,它是对传统SCADA的扩充和发展,拓宽了系统的数据来源,为故障诊断模块丰富了数据基础。其次,针对电力系统发生大面积复杂故障后,报警信息存在大量的噪声干扰问题,对报警信息处理和智能报警进行了研究,采用数据挖掘的方法,从历史数据中挖掘出规则,去除实时报警信息的噪声,在此基础上,提出用正向产生式推理,优先和分级报警,减少报警信息数量并提高报警质量和正确率。同时,将去噪后的信息提供给故障诊断模块进行故障分析,提高故障诊断信息的正确率。最后,本文提出了基于柔性SCADA系统的电力系统复杂故障诊断方法,对全局分层信息的电网故障诊断模型进行了研究。充分利用柔性SCADA的交互性特点,实现了报警信息的分层传输和分层利用,满足了简单故障的快速诊断和复杂故障的准确诊断要求。对于复杂故障,设计了应用元件Petri网故障诊断模型正向推理来确定故障元件方法。当报警信息不完全正确时,提出了应用元件保护配置时延Petri网进行报警信息纠错处理方法,提高容错能力。本文还提出了引用WAMS数据对报警信息纠错处理结果和故障诊断结果进行验证的方法,可进一步提高故障诊断的可靠性和正确性。经算例仿真验证了本文方法的有效性。
刘哲[5]2013年在《利用多数据源的电网故障诊断系统的研究与开发》文中指出电网故障诊断是关系到电力系统安全稳定运行的重要问题,随着电力系统的规模越来越大,对电力系统故障诊断的要求也日益提高。现今,在调度端可用的数据源包括SCADA系统、故障信息系统和WAMS系统等,如何有效地利用这些数据源是故障诊断研究的发展方向。本文对利用多数据源进行电网故障诊断的方法进行了研究。首先对现有的利用多数据源进行电网故障诊断的方法进行了研究,介绍了利用多数据源的电网故障诊断系统的总体设计、运行环境、结构、设计思路、整体功能以及实现方法。其次对现有电网故障诊断系统中利用故障录波数据判断故障发生时间、故障类型、故障电流方向和确定故障设备等方法的不足进行了分析和改进,提出了新的利用录波数据确定故障设备的方法。再次利用已有保护信息逻辑模型的构建方法,开发设计了母线保护信息逻辑模型。然后研究开发了电网事件信息管理工具软件,设计了相应的数据结构,该软件可以利用输入／输出保护信息管理、逻辑单元管理和显示／输出信息模型模块对电网故障诊断系统中的各类事件模型进行管理和维护。并且以母线保护信息逻辑模型对电网事件信息管理工具软件进行了测试。最后,利用ATP-EMTP软件以某电网实际故障情况为模型,模拟了录波数据；并以此为案例对电网故障诊断系统进行测试,验证了上述方法的正确性。
马骞[6]2005年在《电网调度决策支持系统的研究》文中研究说明能量管理系统在电网监控中发挥着越来越重要的作用,但随着应用需求的不断提高,要求能量管理系统能处理稳态分析以外的一些问题。通信技术和计算机技术的发展使得更加丰富、准确的数据可以被更加快速、灵活的传送到电网的调度控制中心,在控制中心处基于新的数据源进行分析,可以为调度提供更多的计算机决策支持。本文基于以上应用背景,提出了在现有EMS基础上加入故障处理功能和部分动态分析功能,构建电网调度决策支持系统的设想。电网调度决策支持系统将更多的智能技术应用于电力系统调度分析,为调度分析与操作提供智能化的决策支持。本文以保证电网的安全稳定运行为首要目标,以现有EMS系统和当前电网监测水平为基础,研究了为电网调度提供故障处理和暂态稳定分析方面的提供决策支持的若干分析方法。 为确保调度决策支持系统具有开放性,本文将本体论引入电力系统分析,提出了建立电力系统调度分析领域本体的方法来解决互联软件之间的数据、知识共享问题。通过对电力系统调度活动的深入研究,建立了鹿力系统调度分析领域的类型本体。本体论的建立使应用软件间能进行比数据更高级别的知识概念间的交互与共享,使软件具有更为清晰的结构和更好的开放性。 为充分利用现有EMS的资源以及满足在线自主运行要求,本文为调度决策支持系统构建了多智能体型的体系结构,给出了构成系统的Agent个体的结构、行为型模式以及相互间的通信方式,实现了对环境的描述与建模,赋予了环境中的Agent个体感知环境的能力和合作计算的能力,解决了多软件模块在线自主运行和协调计算的问题。 在故障处理方面,建立了一个基于Petri网技术的电网故障恢复的推理框架,用于故障恢复方案的生成。基于Petri网的推理机制用统一的语言描述恢复方案的结构和搜索过程,具有可以描述并发行为、资源有限限制、冲突等现象的优势,具有比专家系统更高的求解效率,并有效解决了普通Petri网建模中遇到的“组合爆炸”问题,降低了对大系统建模时的模型复杂度。 在动态分析与控制方面,充分利用了现有电网运行的记录和仿真数据,进行了基于这些数据的暂态稳定预测分析的数据挖掘,提出了一种基于机器学习与信息融合技术的快速暂态稳定评估算法,有效解决了机器学习遇到的输入特征选择困难的问题。所构造的评估算法能够有效利用多种测量信息进行暂态稳定的快速评估,与传统的基于模型的算法形成优势互补。并且在计算速度方面,达到了实时求解的要求,为实时暂态稳定计算提供了一种新的解决途径。
朱元林[7]2010年在《在线电网故障诊断预处理功能的研究》文中进行了进一步梳理电网故障诊断具有迫切的实用化需求。已有的文献资料或是研究成果都是从理论研究的角度出发去研究故障诊断问题,鲜有实用化运行成果。本文综述了故障诊断的理论研究成果,指出了故障诊断难以实用化的症结,并对在线运行的故障诊断进行阐述和总结,指明故障诊断实用化所应努力的方向。为了提高在线运行的电网故障诊断系统的可靠性和诊断正确率,本文研究并实现了用于分析该系统运行状况的历史故障数据记录功能,利用该功能记录了某地区电网故障诊断系统从2008年11月到2010年2月试运行期间的历史故障数据,详细分析总结了该系统运行中存在的问题,并提出相应的改进措施,对推动电网故障诊断系统实用化具有借鉴作用。在上述总结分析的基础上,提出了基于SCADA历史数据的电网故障诊断预处理功能,测试论证了利用SCADA历史报警数据进行电网故障诊断的可行性,设计了基于历史数据的电网故障诊断系统,研究开发了历史报警信息和电网断面数据(模型数据和潮流信息)的记录方法和处理机制,通过离线模拟和在线运行测试,证明了该方案的实用性。在主动收集故障信息,故障诊断滚动分析的推理模式下,为充分利用各数据源的信息,本文设计了故障诊断多任务协调处理机制,以实现故障信息的主动收集和诊断任务的协调运行。同时研究并提出了电网故障诊断的跨平台接口方案,以提高故障诊断系统的跨平台可移植性和实用化程度。
杨春发[8]2004年在《基于Petri网的电网故障诊断方法的研究》文中认为现代电力系统互联规模不断扩大和加强,电网一旦出现故障,如果不能及时准确的处理,很可能波及相当大的供电区域,导致大面积停电的发生。而当电网发生故障时,装设在电力系统中的自动化装置会产生大量的报警信息,给运行人员的故障诊断带来很大困难。因而电力系统故障诊断问题的研究已逐渐成为完善电网运行的一项重要课题。本文提出了一种基于 Petri 网改进模型的电网故障诊断方法,建立了包含模型及其推理规则的故障诊断系统,并在吉林省四平地区电力系统中进行了实际的故障诊断计算。结果表明,该诊断系统对于各种复杂的故障情况如多重故障、存在保护和断路器不正确动作的故障等,均能够快速准确地诊断,其结果可靠有效,适合应用于电网的在线故障诊断。
李寿松[9]2017年在《基于多源信息的地区电网故障诊断告警系统的设计与实现》文中提出随着中国经济的快速、规模化的大发展以及电气自动化、智能化水平的大幅提升,国内的电网规模膨胀迅速,电网调度自动化主站系统所采集的信息量呈现出多元化、海量化的特征。这样就导致电网调度监控人员对电网信息的监控难度急剧增加。电网智能故障诊断告警系统通过对海量监控信息进行甄别和处理,实现电网运行故障信息的智能分析诊断,从而为调度监控、设备运维人员提供高效、直观的告警信息和辅助决策依据。为适应国内地级调度自动化主站系统“地县一体化”“调控一体化”“主配一体化”的发展方向,为调度、监控业务部门提供更为实用、智能、准确的故障判断技术支撑系统,本文提出了基于多源信息的地区电网故障诊断告警系统的设计及实现方案。该系统采用独立构建系统平台的模式,与现有调度自动化主站系统(EMS系统)、继电保护系统接口,实时交互获取电网实时、历史断面及图形、模型数据,通过核心的基于电网拓扑的优化搜索算法及专家故障诊断推理机制,判断电网单一故障及关联故障,并给出操作建议。本系统具备实时告警查询与历史事项查询等功能,可灵活定制增加专家库故障处理逻辑。通过在贵州电网贵阳供电局现场与贵阳局一体化电网运行智能主站系统的并接仿真运行,该系统的应用功能评估试验与算例评估表明,该系统实现了故障实时判断及事后故障分析,并且在大面积电网故障发生的情况下,实现了有效的压缩信息,可有效降低电网监控操作人员的工作强度,提升电网运行可靠性。
吴卓航[10]2011年在《以重现故障为目标的电网故障诊断系统的研究和开发》文中认为本文以重现故障过程为目标,综合利用SCADA系统和故障信息系统两个数据源的故障信息进行电网故障诊断。通过描述故障发生的过程,将各数据源信息组织起来,并通过相关保护信息模型还原故障过程,找出故障现象的合理解释,形成证据链使其更符合人的逻辑思维。论文阐述了以重现故障过程为目标的整体设计思路,总结了已开发的叁个独立功能(故障信息主动收集和电网故障诊断反向推理、保护信息模型构建、基于故障录波数据的故障特征量提取及其故障诊断)存在的问题,论文的主要工作为：(1)在整合和完善原有功能基础上,研究开发了完整的以重现故障过程为目标的电网故障诊断系统的核心程序,能够主动有目标地收集故障信息,能够利用故障录波分析结论确定故障设备,能够将各站点、各数据源中所有相关的故障信息组织起来,形成证据链。(2)对原有的110kV线路保护动作特性逻辑模型进行了改进,并设计实现了变压器保护特性逻辑模型,能够将各数据源中反映同一间隔的故障信息组织起来,按因果逻辑确定这些信息的产生顺序,并推理信息的误报和漏报。(3)以某实际电网的故障案例进行测试,验证了上述方法的有效性和软件功能的正确性。
参考文献：
[1]. 地区电网故障诊断与报警分析的研究[D]. 赵伟. 中国电力科学研究院. 2003
[2]. 地区电网安全综合决策支持系统研究与实现[D]. 陶文伟. 武汉大学. 2009
[3]. 电力系统多区域复杂故障诊断的研究[D]. 赵伟. 中国电力科学研究院. 2006
[4]. 基于柔性SCADA的电网复杂故障诊断方法的研究[D]. 杨海晶. 华北电力大学（河北）. 2009
[5]. 利用多数据源的电网故障诊断系统的研究与开发[D]. 刘哲. 华北电力大学. 2013
[6]. 电网调度决策支持系统的研究[D]. 马骞. 华北电力大学（北京）. 2005
[7]. 在线电网故障诊断预处理功能的研究[D]. 朱元林. 华北电力大学（北京）. 2010
[8]. 基于Petri网的电网故障诊断方法的研究[D]. 杨春发. 华北电力大学（北京）. 2004
[9]. 基于多源信息的地区电网故障诊断告警系统的设计与实现[D]. 李寿松. 华南理工大学. 2017
[10]. 以重现故障为目标的电网故障诊断系统的研究和开发[D]. 吴卓航. 华北电力大学. 2011
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