多信息源电力系统故障诊断方法研究

现代电力系统日趋大型化和复杂化,为有效保证电力系统的安全可靠运行,大量的监控设备应用到电力系统,电能质量管理系统(EMS)、数据采集监控系统(SCADA)和继电保护及故障信息系统也在调度中心得到了广泛应用,为故障诊断技术的实施提供了重要信息源。在电网事故状态下,将会有数以百计的报警信息不加处理的涌入控制中心,调度员要想在短时间内对这些信息进行分析处理,迅速正确地判断、处理故障是非常困难的。因此,研究实用且优质的多信息源电力系统故障诊断方法,提高电网故障诊断的准确性,对确保电力系统安全稳定运行具有重要意义。 结合以上实际,本论文在实现故障录波数据解析的基础上,对开关跳闸信息、保护动作信息、故障录波信息、时序信息等多种信息源进行充分利用,并考虑了保护及断路器的误动或拒动、开关量信息的误报或漏报的影响等情况,提出了以精确进行故障诊断为目的的电力系统故障诊断新模型与方法。本文主要研究及取得的成果如下: 1、从研究COMTRADE录波文件格式出发,利用Visual C++语言开发了故障录波数据分析软件,实现了波形再现、谐波分析、向量分析、阻抗轨迹分析及故障测距等功能。 2、利用小波技术提取故障时刻、故障切除时刻、重合闸时刻等,将连续电气量信息变换为一系列电流突变事件,而且根据各电气量的采样值计算相应的故障参数,为故障诊断方法注入新的数据源。 3、提出一种基于混合规则网络的电力系统故障诊断方法。首先通过建立分布式规则网络,生成故障假说最大集;之后发展了计及警报信息时序特性的故障假说真实性评估模型,以确定故障元件及故障原因,并能识别出缺失、错误的继电保护信息。这种方法可以充分利用事件顺序记录(Sequence Of Events, SOE)设备的警报信息中的开关量信息和故障录波中的模拟量信息,借助它们之间存在的因果关系和时序关系能够有效提高故障诊断的容错能力。 4、基于工频量的常用测距算法研究的基础上,从算法选取、系统阻抗估算、测距结果优化三方面考虑,提出了实用的单端测距算法。该方法在测距精度上有所提高。