[发明专利]一种用于智能变电站二次系统的故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于智能变电站二次系统的故障诊断方法，尤其涉及电力系统发生故障时，一次系统诊断结果中存在保护拒动、误动及开关拒动、误动现象的故障定位方法。 

背景技术

常规变电站中二次回路采用硬接线，这种物理接线与变电站的功能配置以及功能之间信息或信号的输入输出存在一一对应的映射关系，因此仅通过二次接线的检测即可以监测和分析变电站二次系统故障。智能变电站二次系统则表现为物理的通信网络承载功能逻辑信号，常规二次回路变为通信网络，站内采样信息、控制信息、闭锁信息、状态信息及保护跳、合闸信息等均是通过通信网络进行传递，网络物理拓扑与功能信息及信号的输入输出之间不再存在一一对应关系。 

基于常规二次电气回路接线的故障检测和分析方法完全无法应用于智能变电站，导致对智能变电站故障检测和分析等业务很难开展。传统的电力系统故障诊断和评估方法在诊断深度和诊断方法上也已不能满足变电站智能化后的运行需求，现有故障诊断模型大多是建立在保护动作信息、开关变位信息及一次系统拓扑结构的基础上，但这些诊断方法仅涉及一次系统的故障元件定位，对于二次系统设备的异常工作状态鲜有涉及，未能诊断出在变电站运行中占重要地位的网络化二次系统的故障设备，不利于系统故障的快速切除及停电区域的电力恢复，且利用智能变电站网络化二次通信系统及设备运行特征指标进行故障诊断推理，仅靠保护信息、开关信息及一次系统拓扑信息的诊断，至今尚未形成系统理论。 

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种用于智能变电站二次系统的故障诊断方法，它具有过程简单、逻辑清晰、快速实用的优点，为智能变电站二次系统故障诊断奠定了良好的基础。 

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 

一种用于智能变电站二次系统的故障诊断方法，具体步骤为： 

步骤一：提取基于保护信息及开关动作信息的一次系统诊断结果，确定异常动作元件及设备，并提取其二次网络静态配置信息及动态监视信息。 

步骤二：根据异常动作元件及设备二次系统配置信息建立其拓扑搜索结构图，确定故障区域。 

步骤三：筛选故障区域内各设备综合自动化系统告警信息，诊断区域内各疑似故障设备工作状态。 

步骤四：综合诊断故障区域内疑似故障设备信息，确定故障设备，将诊断结果输出。 

步骤五：故障检修结果反馈，当发生专家系统规则库外的故障现象时，根据专家系统的学习功能，形成新的诊断规则，对专家系统规则库进行补充完善。 

所述步骤一的具体步骤为： 

基于保护信息及开关动作信息的一次系统故障诊断，在诊断出故障元件的同时，可准确诊断出开关误动、开关拒动、保护误动及保护拒动现象，二次系统故障分析以此作为入口，启动二次通信网络及通信设备的诊断。二次系统故障诊断根据异常设备信息获取相关站内静态配置信息及动态监测信息，作为诊断的信息依据。 

静态配置信息包括二次系统网络配置信息及IED（Intelligent Electronic Device，智能电子设备）配置信息等，此类信息通过变电站配置文件SCD（Substation Configuration Description，全站系统配置文件）获取。 

动态监测信息包括变电站综合自动化系统告警信息及通信网络动态监测信息等。变电站综合自动化系统告警信息主要有通信中断、装置故障、装置参数出错，交换机异常、电源中断（失电告警）信息等；通信网络动态监测信息包括报文异常信息、网络流量异常信息、网络延时信息等。 

所述步骤二的具体步骤为： 

①根据异常动作保护、开关信息传递过程进行拓扑搜索，以异常动作设备为起点，保护装置建立保护装置→交换机→合并单元的拓扑结搜索表，智能开关建立操作机构→智能组件→交换机→保护装置的拓扑结搜索表，以集合X_i＝{x₁，x₂，...，x_n}表示，然后以集合X_i的终点设备为起点，保护装置建立合并单元→交换机→测控（保护），智能开关建立保护装置→交换机→开关（合并单元）的拓扑搜索表，以集合X_ij＝{x₁，x₂，...，x_m}表示，x₁，x₂，...，x_n代表拓扑结构搜索到的各设备。 

②确定通信故障区域。 

规则1：