[发明专利]一种考虑综合信息的变电站设备故障辨识方法及其系统

说明书

本发明公开了一种考虑综合信息的变电站设备故障辨识方法及系统，该方法包括：(1)采集故障发生时刻的保护及开关的变位信息、主站开辟时间窗下确定的时序信息以及外界环境信息，形成综合信息集；(2)依据变电站的历史支撑数据和综合信息集，采用灰狼优化核极限学习机初步计算得到对应于不同可疑信源的先验概率；(3)通过对信道传输的不确定性计算得到上述可疑信源的后验概率；(4)依据后验概率最大原则确定最可信信源，即确定最可信故障情况作为辨识的结果输出，其中，最可信故障情况包括故障位置、故障原因、保护和开关状态、是否有信息丢失或误传现象。本发明能够快速且准确地确定故障情况。

技术领域

本发明涉及变电站设备故障识别技术领域，具体涉及一种考虑综合信息的变电站设备故障辨识方法及其系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

随着国民经济的不断发展，各行业对电力的需求也在不断的提高，输送电能的压力不断提高迫使着电网向着更智能化、更自动化的方向发展。为了实现电网的智能化，作为智能电网重要环节的智能变电站的建设是发展的重点之一，而智能变电站的进一步发展也对变电站设备的运行稳定性和故障快速修复能力有更高的要求，如何更快更准确地找到变电站发生故障时的故障位置和故障原因也就成为了一个很受重视的研究点。

传统的故障诊断领域的解决方法主要有：专家系统、人工神经网络、粗糙集理论、Petri网、矩阵拓扑分析法、多智能算法融合等，这些方法多数都是仅考虑断路器和开关的遥信作为故障诊断的依据，对于信息传输过程中的转移情况和开关的拒动、误动情况都没有进行考虑，此外，传统方法对于变电站的外界环境数据等未能实现有效的利用，对于一些外界环境导致的故障，在综合考虑外界环境数据的情况下能够得到优于传统方法的诊断结果。

发明内容

针对传统故障诊断方法所存在的忽略了信息传输过程不确定性和外界环境数据的缺陷，本发明提供一种考虑综合信息的变电站设备故障辨识方法及其系统，利用灰狼优化核极限学习机根据包含外界环境信息的综合信息集初步计算可疑信源的先验概率，再通过对信道的不确定性计算确定信源的后验概率，通过信息理论解决了信息传输过程不稳定性对故障诊断的影响，使得本发明能够快速且准确地确定故障情况。

第一方面，本发明提供一种考虑综合信息的变电站设备故障辨识方法，其特征在于：包括：

(1)采集故障发生时刻的保护及开关的变位信息、主站开辟时间窗下确定的时序信息以及外界环境信息，形成综合信息集；

(2)依据变电站的历史支撑数据和综合信息集，采用灰狼优化核极限学习机初步计算得到对应于不同可疑信源的先验概率；

(3)通过对信道传输的不确定性计算得到上述可疑信源的后验概率；

(4)依据后验概率最大原则确定最可信信源，得到最可信故障情况，其中，最可信故障情况包括故障位置、故障原因、保护和开关状态、是否有信息丢失或误传现象。

第二方面，本发明提供一种考虑综合信息的变电站设备故障辨识系统，其特征在于：包括：

综合信息采集模块：用于接收实时故障信息和外界环境信息；实时故障信息包括故障发生所引起的保护及开关动作通过远动通道传递的故障变位信息、保护和开关的时序信息；外界环境信息包含温度、湿度、雷电和降水；

参用数据库：包括本地参用数据库、数据库更新工具和云端数据库；云端数据库用于储存变电站长时间尺度的历史支撑数据，其中包括变电站一次和二次设备模型、站内保护设备信息、站内保护装置信息、历史故障记录；本地参用数据库用于储存变电站往年当季度的短时间尺度的历史数据以及实时数据的保存更新；数据库更新工具用于本地参用数据库与云端数据库之间的数据交互；