基于根本原因法的智能变电站故障诊断模型的研究

变电站作为电力系统中输配电的重要环节,其故障若不能及时准确诊断并加以控制和处理,将导致更严重的后果,给电力系统和国民经济生产带来巨大的损失。变电站的故障诊断与事故处理对提高电力系统安全可靠性、预防恶性停电事故具有重要意义。 现有的变电站输变电设备故障诊断模型所依赖的信息或为保护和开关动作信息,或为单个装置元件的故障特征信息;即现有的大多故障诊断模型仅利用了局部信息,难以对如多重相继故障、保护及断路器拒动、信息传输错误和传感器误差等不确定性因素引发的复杂故障进行准确诊断。 随着智能化一次设备(电子式互感器、智能化开关等)、IEC 61850通信规范和网络化二次设备等关键技术的发展以及智能变电站基础信息的数字化、标准(规范)化、一体化实现及相关技术研究,实现广域信息同步实时采集,为实现智能电网能量流、信息流、业务流一体化奠定基础。智能化技术在变电站中的应用已经成为变电站综合自动化发展的趋势,变电站内智能电气设备间信息共享和互操作也成为可能,这为发展新型故障诊断模型和方法提供了基础。 本文根据智能变电站的结构与特征以及数据和信息流等的技术特点,首次引入根本原因分析(Root Cause Analysis, RCA)法,构建了基于原因型鱼骨图的智能变电站输变电设备故障诊断模型。根据所建立的故障诊断模型中的父节点、变压器/断路器/输电线路等子节点以及子原因、根原因之间的逻辑关系,采用D-S(Dempster/Shafer)证据理论中的合成法则融合多种故障特征信息,对输变电设备进行了层次化和结构化的综合诊断。通过对实际系统所发生的故障案例测试表明,所发展的故障诊断模型能够处理保护和断路器拒动和误动以及警报信息出现遗漏和错误等情况。