[发明专利]一种结合拓扑与继电保护逻辑的智能变电站故障诊断方法

权利要求书

1.一种结合拓扑与继电保护逻辑的智能变电站故障诊断方法，其特征是，具体步骤为：

步骤一：将一次设备、二次装置、网络设备中各个元件映射为节点，形成反映智能变电站物理拓扑连接的无向图I；

步骤二：在无向图I中的所有复杂环结构解环，查找所有节点数为3的团，并将其分别等效替换成一个团节点，替换后形成无向图II；

步骤三：对无向图II从任一起点开始广度优先搜索，途中按节点及团节点搜索的先后顺序进行连接形成有向弧；

步骤四：搜索的终点为电源、负载馈线及网络叶节点设备，搜索完成后生成连接树T；

步骤五：对连接树T中的团节点按照其三边访问的先后顺序，生成原团的连接树，将团节点进行替换，最终形成连接树II；

步骤六：将连接树II描述的一次设备、二次装置的物理连接关系，映射到Petri网中，形成故障诊断的Petri网模型；

步骤七：形成故障诊断的Petri网模型后，Petri网故障诊断模型按照收到的保护动作信息、断路器动作信息和相关节点电流电压采样值，将此信息以托肯的形式布入相关的继电保护装置及断路器库所；

步骤八：定义延展系数、跃迁函数及转移函数；

步骤九：在托肯跃迁的诊断过程中，通过延展系数、跃迁函数、转移函数来配合Petri网的逻辑推理，得到最终的故障诊断结果，定位故障的一次设备。

2.如权利要求1所述一种结合拓扑与继电保护逻辑的智能变电站故障诊断方法，其特征是，所述步骤二中的团为变电站内部存在3/2接线等复杂一次接线方式时，抑或通信网络存在双环网等复杂拓扑时，在关联图中将表现为的环形子图，将这种环形子图用“团”结构表示，定义为在无向图IIG(V，E)中存在的顶点子集顶点集合V，顶点子集元素个数｜V’|=正整数J且在顶点子集V’中任意两顶点都有G(V，E)中的边关联E，“团”用于将复杂的环结构解耦为辐射状树形结构。

3.如权利要求1所述一种结合拓扑与继电保护逻辑的智能变电站故障诊断方法，其特征是，所述步骤六中所述Petri网是通过一个四元组（S(t)，T_t，F，M₀）描述一个动态逻辑网，其中S(t)的元素称为库所，库所表示相应元件的初始或可能存在的中间状态；T_t的元素称为变迁，变迁表示欲使库所中布入托肯所满足的条件，系统的动态行为通过托肯在库所汇总的分布变化来反映，而托肯数目的变化是通过变迁的触发实现的；F描述Petri网的流关系，通过有向边表示；向量M₀表示Petri网的初始标识，初始标识即有托肯的相应库所对应元素所组成的向量。

4.如权利要求1所述一种结合拓扑与继电保护逻辑的智能变电站故障诊断方法，其特征是，所述步骤六的具体步骤为：

（6-1）将连接树映射到Petri网时，将一次设备、二次继电保护装置及其逻辑信息号映射为Petri网中的库所，在图中用圆圈表示；

（6-2）库所根据连接树描述的拓扑关系和保护在整定时间上的配合关系进行优先级排序；当某个库所有托肯时，表示该分支方向上的保护最终动作，对于每一个分支，均是按照保护、断路器在时空方向上的逻辑配合来实现库所和变迁配置，形成故障诊断的Petri网模型。

（6-3）在图形上，库所S(t)用圆圈表示，变迁T_t用竖线表示，流关系用带箭头的弧表示，托肯用库所中的小黑点表示。

5.如权利要求1所述一种结合拓扑与继电保护逻辑的智能变电站故障诊断方法，其特征是，所述步骤八中的延展系数：在诊断过程中，为了在继电保护装置整定原则或电网的运行方式发生变化时，能够动态的表示继电保护装置与一次设备的关联情况，将继电保护保护装置的保护范围量化为一个常数n，常数n为延展系数。