[发明专利]一种基于电力系统底层故障信息的复杂故障串联整合方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统故障诊断方法技术领域，具体是指一种基于电力系统底层故障信息的复杂故障串联整合的方法。

背景技术

电力系统复杂故障包括多重独立故障、连锁故障、共模故障等，其中可能包含保护或开关的误动、拒动等情况。独立多重故障是指电力系统中一定时间区段内发生的几个相互独立的故障；连锁故障是指前后故障之间有相当明确的因果关系，即前一故障改变了系统状态，从而触发下一个故障；共模故障是指由一种外部原因同时引起的几个元件故障。大量文献对连锁故障和共模故障的产生机理和发展形式进行了研究，邓慧琼，艾欣等人在《电网技术》2008,32(15):41-46上发表的《电网连锁故障的概率分析模型及风险评估》一文中指出在系统运行阶段，初始故障使保护动作断开故障线路，造成潮流转移，进而导致其它线路过载是连锁故障发展公认的一种模式，因此，由于潮流转移引起的过负荷是连锁故障发展的主要推动力。由于我国高压输电网主要采用距离保护作为后备保护，且距离Ⅲ段保护动作于线路过负荷，因此，在一条输电线路由于故障断开并造成大规模潮流转移后，潮流变化较大的线路距离Ⅲ段保护在事故过负荷情况下动作是连锁故障线路相继跳闸的重要原因。辛建波、万军彪等人在《电力系统保护与控制》2013,41(1)：84-89上发表的《省级电网中短期风险评估系统及其不确定性建模方法研究》一文中指出常见的共模故障是同塔双回线因雷击导致的同时停运。

随着我国电力系统故障诊断技术和通信手段的不断成熟，用于故障诊断的信息源越来越丰富，利用多种信息源数据对故障进行诊断已成为研究热点，但是其研究内容鲜有涉及对多个故障的综合辨识。谢俊、李会新等人在《电气应用》2016,35(5)：56-62上发表的《基于多源信息的电网故障综合分析系统》一文中提出了基于数据采集与监视系统(SCADA)、广域测量系统(WAMS)、保护信息系统和故障录波系统的电网故障综合分析系统，该系统能够得出单个故障的发生位置、发生时间、保护动作原因、保护动作情况以及保护误拒动信息等故障详细信息，但是该方法只能对单一故障进行分析，无法实现多个故障的串联整合。

将故障诊断系统通过一定算法得到的单一故障称为底层故障，底层故障的发生时间、发生位置和故障类型，以及开关误拒动等信息称为底层故障信息，许婧、白晓民等人在《电力系统自动化》2011,35(3)：5-8上发表的《基于复杂故障处理技术的连锁故障诊断》一文中提出了利用底层故障信息实现连锁故障辨识的方法，并在对连锁故障进行辨识的同时，考虑了保护隐藏故障的影响。保护的隐藏故障是保护系统中的一种持久性缺陷，在正常情况下，该缺陷不被暴露和发现，但是当系统发生故障或出现不正常运行状态时会被触发，其直接后果是引起继电保护的误动。保护的隐藏故障包括保护硬件装置故障，保护逻辑错误和保护整定值错误。通常情况下，保护隐藏故障不会被触发，但当系统发生某一故障后，系统运行条件恶化，可能触发存在隐藏故障的保护，进而错误地切除下一条线路。虽然该文章提出了一种利用底层故障信息实现的连锁故障和保护隐藏故障辨识方法，但该文章对连锁故障及保护隐藏故障的辨识方法较为粗糙，缺乏对工程实际情况的考证，且没有考虑共模故障。此外，该方法仅仅能够实现对两个故障的关联性进行辨识，没有涉及对多个故障进行串联整合，从而无法应用于工程实践当中。

随着电网规模的逐渐扩大，电力系统复杂故障的发生频率也越来越高。复杂故障发生后，电网大量故障信息同时涌入调度中心，给调度人员对故障的清晰认知造成了很大影响，会导致错误的调度决策，造成电网稳定性的恶化，因此有必要对上传的复杂故障信息进行分类整合，形成简单易于理解的故障发展演进过程，为运行调度人员理解故障的发生和发展过程提供参考依据，使电网快速恢复稳定。

发明内容

针对上述不足，本发明提供一种基于电力系统底层故障信息的复杂故障串联整合方法，旨在解决现有复杂故障辨识过程较为粗糙、精确的复杂故障辨识过程中计算极其复杂和由于多个复杂故障之间耦合的原因而导致无法准确地对多个复杂故障进行串联整合辨识的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供一种基于电力系统底层故障信息的复杂故障串联整合方法，包括以下步骤：

(1)利用传统故障诊断系统获取一定时间区段内发生的N个底层故障的底层故障信息，并将N个故障按第一排序时刻的先后顺序列于时间轴上；

(2)选取时间窗口的长度，以时间轴上第e个底层故障的第一排序时刻为时间窗口起点，并将e的初始值置为1；