[发明专利]一种基于支路元件关联矩阵自动建模的电网故障诊断方法

说明书

本发明公开了电力系统故障诊断技术领域的一种基于支路元件关联矩阵自动建模的电网故障诊断方法，旨在解决现有技术中基于解析模型的电网故障诊断方法在复杂故障以及考虑保护和断路器误动或拒动的情况下容易导致误诊的技术问题。所述方法包括如下步骤：确定目标电网的可疑故障元件；建立目标电网的支路元件关联矩阵；基于支路元件关联矩阵和可疑故障元件，确定可疑故障元件关联的保护和断路器，建立目标电网的故障假说，求取可疑故障元件所关联保护和断路器的期望状态，建立目标电网的目标函数；以目标函数最小为目标，求取目标电网的正确故障假说；基于正确故障假说，得到目标电网的真实故障元件及关联保护和断路器误动拒动的信息。

技术领域

本发明涉及一种基于支路元件关联矩阵自动建模的电网故障诊断方法，属于电力系统故障诊断技术领域。

背景技术

电网故障诊断的基本任务是电网发生故障后，及时有效地判别出故障元件及切除故障过程，对于缩小停电范围、保障安全调控运行具有重要意义。目前，电网故障诊断方法主要包括专家系统、人工神经网络、Petri网、解析模型、粗糙集理论和多源信息融合等。其中，基于解析模型的电网故障诊断是将故障问题表示为整数规划问题，是一种基于数学模型的诊断方法，建立目标函数后采用智能算法求解，具有较强的理论依据和数学基础。传统解析模型以可疑元件的状态作为故障假说，目标函数为求保护与断路器的实际状态和期望状态的最小偏差，但在复杂故障以及考虑保护和断路器误动或拒动的情况下容易导致误诊。现有的建模方法运算复杂，工作量冗杂，为实现解析模型目标函数的自动建模，已有学者运用拓扑结构进行建模，实现方便但矩阵运算复杂。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于支路元件关联矩阵自动建模的电网故障诊断方法，以解决现有技术中基于解析模型的电网故障诊断方法在复杂故障以及考虑保护和断路器误动或拒动的情况下容易导致误诊的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种基于支路元件关联矩阵自动建模的电网故障诊断方法，包括如下步骤：

基于目标电网的告警信息，确定目标电网的可疑故障元件；

基于目标电网的系统结构和保护配置，建立目标电网的支路元件关联矩阵；

基于支路元件关联矩阵和可疑故障元件，确定可疑故障元件关联的保护和断路器；

基于可疑故障元件以及其关联的保护和断路器，建立目标电网的故障假说；

基于故障假说，求取可疑故障元件所关联保护和断路器的期望状态；

基于期望状态，建立目标电网的目标函数；

以目标函数最小为目标，基于故障假说求取目标电网的正确故障假说；

基于正确故障假说，得到目标电网的真实故障元件。

进一步地，还包括：基于正确故障假说，得到目标电网误动或拒动的保护或/和断路器。

进一步地，可疑故障元件包括目标电网的可疑母线或/和可疑线路。

进一步地，所述保护包括主保护、近后备保护、远后备保护中的至少任一项。

进一步地，基于支路元件关联矩阵和可疑故障元件，确定可疑故障元件关联的保护和断路器，包括：

基于支路元件关联矩阵，建立目标电网的断路器保护关联矩阵和元件关联保护矩阵；

基于元件关联保护矩阵，确定所述可疑故障元件关联的保护；

基于断路器保护关联矩阵，确定所述可疑故障元件关联的保护所出口的断路器，作为可疑故障元件关联的断路器。

进一步地，所述元件关联保护矩阵包括母线关联保护矩阵和线路关联保护矩阵。