[发明专利]基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，包括以下步骤：步骤1：从多源故障诊断系统采集电力系统输电线路多源故障数据，包括电气量数据、开关量数据、保护动作信号；步骤2：对采集的电气量数据进行特征量的提取，转换为对应的模式状态矩阵，与预设的标准模式状态矩阵进行匹配，识别出不良电气量数据并替换；步骤3：对保护动作信号进行识别和修正，并基于电气量数据对开关量数据进行不良数据辨识与恢复；步骤4：对发生故障前的线路状态判断，并基于时序因果网络进行故障定位。本发明可以综合多源信息从全局的角度实现诊断。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法及系统。

背景技术

电力系统发生故障情况下，快速、准确的故障诊断对减少电能中断时间和增强供电可靠性意义重大，作为事故后恢复的第一步，就应实现快速、准确的故障诊断以隔离故障元件，并采取相应措施恢复非故障区域的供电。

线路故障占电网故障的80％以上，做好线路故障诊断，是电网稳定运行的基本要求。线路故障诊断是根据事发环境下各类信息进行故障识别的过程。随着电网数字化水平和电力调度自动化水平的不断提高，利用采集的各类信息进行电力系统线路故障诊断成为可能。但现阶段，由于电力系统专业化特点，现有故障诊断策略大都偏重于利用单个诊断对象的局部信息，不能综合多源信息从全局的角度实现诊断；同时，一些研究都是在现有模型基础上引入新的智能算法，缺乏对电网物理模型和故障数据特点的综合考虑。

随着电网各信息系统不断完善，系统间的交互愈来愈紧密，用于电网故障诊断的相关信息可以由多个系统获得，数据采集与监视控制系统(SCADA系统)能提供大量的开关量信息和动态电气量信息，保信系统能提供保护动作信息，录波联网系统提供录波暂态电气量信息。综合利用故障的多源数据进行故障处理，实现各故障信息之间的互联共享，可有效进行故障诊断，并提高故障诊断的准确性。

发明内容

本发明的目的是建立一种基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，综合利用故障的多源数据进行故障分析，可有效进行故障诊断，并提高故障诊断的准确性。

本发明为实现上述发明目的所采用的技术方案是：

提供一种基于多源数据的电力系统输电线路故障诊断方法，包括以下步骤：

步骤1：从多源故障诊断系统采集电力系统输电线路多源故障数据，包括电气量数据、开关量数据、保护动作信号；

步骤2：对采集的电气量数据进行特征量的提取，转换为对应的模式状态矩阵，与预设的标准模式状态矩阵进行匹配，识别出不良电气量数据并替换；

步骤3：对保护动作信号进行识别和修正，并基于电气量数据对开关量数据进行不良数据辨识与恢复；

步骤4：对发生故障前的线路状态判断，并基于时序因果网络进行故障定位。

接上述技术方案，该故障诊断方法还包括：

步骤5：将采集的故障线路的电气量数据输入预先训练好的故障类型辨识模型，得到故障类型辨识结果。

接上述技术方案，所述多源故障诊断系统包括SCADA系统、录波联网系统、保信主站系统。

接上述技术方案，所述电气量数据包括三相电压幅值和三相电流幅值特征量的提取。

接上述技术方案，具体将不良电气量数据用不良数据出现前正常运行数据的均值替代。

接上述技术方案，步骤3具体包括：

步骤3.1：对比SCADA系统和保信主站系统采集的保护动作信号，进行辨识与恢复；

步骤3.2：采用电流突变量启动判据进行故障启动判断，并运用电气量信息进行断路器位置信号修正。