[发明专利]一种电网短路故障判别方法及系统

说明书

本发明公开一种电网短路故障判别方法及系统，方法包括从全网电力设备数据库中筛选出符合导电纤维引发短路故障条件的待维护电力设备集合；将作为交流设备或直流设备的电力设备归类至故障类型电力设备集合；根据典型运行时刻的电力设备和运行状况断面数据遍历故障类型电力设备集合中的所有故障，记录下m个故障观测点的母线电流、母线电压、母线频率变化数据；根据典型运行时刻的电力设备和运行状况断面数据对每一故障观测点的分类学习器进行训练；在判断电网遭受导电纤维引发短路故障后，将录波结果分别通过m个故障观测点对应的已完成训练的分类学习器进行故障类型判别，得到m个判别结果并进行电网遭受导电纤维引发短路故障后的故障类型判断。

技术领域

本发明涉及电力系统分析技术领域，尤其是涉及一种电网短路故障判别方法及系统。

背景技术

国民经济的快速发展，带动了社会对电力需求的不断增长，传统输配电网难以满足系统容量的要求。以此同时，各大型城市、工业中心和居民楼宇等对电能质量的要求也更加苛刻。为了解决上述问题，电力系统需要不断的升级改造。电力系统的电压等级越来越高，电力容量越来越大，各区域电力系统之间的互联越来越强，使得各级电网中的短路水平不断提高，短路故障对电力系统及其相连的电气设备的破坏性也越大。

导电纤维引起短路是造成短路故障的其中一种原因，如经过特殊处理的导电纤维丝制成的石墨炸弹，主要攻击对象是城市电网的电力设施，攻击目的是破坏电网的正常供电，石墨炸弹在空中爆炸后释放出大量导电纤维，多个导电纤维可在空中形成导电纤维网，降落在电力设备的导电部分上造成短路故障进而引起停电，严重时导致电网瘫痪。石墨炸弹在1992年的海湾战争中首次被美军使用，后又在1999年被应用于科索沃战争中，可以预见在未来的战争中仍有石墨炸弹的用武之地。由于导电纤维引发的短路故障一般不会自行消失，所以电网在遭受石墨炸弹攻击后产生的短路故障一般为永久性故障，故障发生后被攻击设备将在保护作用下跳闸，直到电网工作人员明晰故障类型并采取相应措施将设备裸露导体上的导电纤维清理干净，设备才能再次投入使用，电网供电才能得到恢复。

因此，当电网遭受导电纤维引起较大范围的短路故障后，快速辨别出电网发生的故障类型，对第一时间清理故障和恢复电网供电有重要意义，但现阶段国内外缺乏相关研究。

发明内容

本发明提供了一种电网短路故障类型判别方法及系统，以解决现有的电网受到导电纤维而造成大范围短路故障后的故障类型判别，通过采用电网仿真数据作为基础训练样本，为不同的故障观测点随机选择不同类型的分类学习器，对不同的分类学习器采用了不同的训练属性样本，最终的故障类型判别结果综合了多个多类型分类学习器的判别结果，判断结果的准确性较采用单个分类学习器有显著提高。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电网短路故障判别方法，包括：

获取电网中所有电力设备数据并构建全网电力设备集合，从所述全网电力设备数据库中筛选出符合导电纤维引发短路故障条件的待维护电力设备集合；

遍历所述待维护电力设备集合中的全部电力设备，将作为交流设备或直流设备的电力设备归类至故障类型电力设备集合；

对电网的连续M天典型运行时刻的电力设备和运行状况断面数据进行仿真计算，选取m个电网母线节点作为故障观测点，并根据所述典型运行时刻的电力设备和运行状况断面数据遍历所述故障类型电力设备集合中的所有故障，记录下m个所述故障观测点的母线电流、母线电压、母线频率变化数据；其中，M为大于等于3的整数，m为大于1的整数；

为每一所述故障观测点选取一分类学习器，并将所述故障类型电力设备集合作为每一所述故障观测点的样本集合，根据所述典型运行时刻的电力设备和运行状况断面数据对每一所述故障观测点的分类学习器进行训练；