[发明专利]一种智能电网故障的动态层次诊断装置及方法

权利要求书

1.一种智能电网故障的动态层次诊断装置，其特征在于：包括数据采集与监控单元、数据处理单元、数据库单元、通讯单元和人机交互单元；

所述数据采集与监控单元用于电网的状态监测、安全监视和报警处理、数据采集、拓扑分析、故障信息记录；

所述数据处理单元处理故障诊断数据；

所述数据库单元用于存储历史记录数据库与故障诊断规则库并完成数据备份与管理；历史记录数据库存储电网系统运行的全部数据信息，故障诊断规则库存储历史故障诊断规则，且每条诊断规则包括故障时刻的开关信息、保护信息、电气量信息及故障诊断结果；

该装置的连接为：数据采集与监控单元通过一个通讯单元与数据处理单元连接，数据处理单元通过另一通讯单元与人机交互单元连接，数据处理单元还与数据库单元连接。

2.根据权利要求1所述的智能电网故障的动态层次诊断装置，其特征在于：所述数据采集与监控单元包括数据采集与监视控制系统、广域监测系统、故障信息系统和故障录波系统；

所述数据处理单元包括多源信息预处理模块、开关层诊断模块、馈线层诊断模块、变电站层诊断模块、数据约简模块和决策控制模块，各模块在决策控制模块的控制下，进行智能电网故障诊断；

所述通讯单元包括信息接收模块、信息发出模块、信息传输模块、协议控制模块。

3.根据权利要求1所述的智能电网故障的动态层次诊断装置，其特征在于：所述通讯单元采用RS-485标准接口和RS-485串行异步光纤环网通讯方式。

4.采用权利要求1所述的智能电网故障的动态层次诊断装置进行智能电网故障的动态层次诊断方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：智能电网发生故障后，计算故障诊断启动条件以确定诊断策略；

所述故障诊断启动条件用于表征智能电网故障时的开关动作信息和电气量信息在故障前后的变化情况；

所述故障诊断策略包括开关层诊断、馈线层诊断和变电站层诊断；

步骤2：根据步骤1计算出的故障诊断启动条件，若开关动作信息在故障前后的变化显著，则执行步骤3，启动开关层诊断；若电气量信息在故障前后的变化显著，则执行步骤5启动变电层诊断；

步骤3：启动开关层诊断，采用基于网络关联矩阵的深度优先搜索方法确定故障区域，并利用弹性截止条件控制搜索进程，若故障区域内可疑故障元件唯一，则该元件为故障元件，则转至步骤6，诊断结束；否则从历史记录数据库调取开关历史动作记录，若调取的开关历史动作记录中存在与当前开关动作匹配记录，则执行步骤5，启动变电站层诊断；若调取的开关历史动作记录中不存在与当前开关动作匹配记录，则执行步骤4，启动馈线层诊断；

步骤4：启动馈线层诊断，根据可疑故障元件的保护信息，结合其关联断路器动作信息，采用建立petri网模型的方式确定故障元件，并放入故障元件集，若故障元件集中的故障元件唯一，则诊断结束，否则执行步骤5，启动变电站层诊断；

步骤5：启动变电站层诊断，利用直觉不确定粗糙集理论进行属性约简与数据约简，并更新故障诊断规则库；根据故障诊断规则库中与当前故障相匹配的诊断规则所对应的电气量信息，采用信息融合技术对实时故障信息数据进行修正从而获得实时故障信息数据准确值，再通过反向推理方法判断实时数据准确值和故障诊断规则库中与之相匹配的故障诊断规则是否完全匹配，是则诊断结束，否则发出模型扩展请求后返回步骤4；

步骤6：诊断结束。