电网事故决策辅助系统探究

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1、电网事故决策辅助系统探究摘要：电网发生故障后，大量信号在短时间内并发使得调度员难以迅速进行事故决策，而电网的安全、稳定运行又要求事故处理快速而准确。鉴于此，本文提出了一个电网事故决策辅助系统的实现思路，该系统的故障设备定位功能采用了基于编码Petri网的故障诊断方法，仿真计算结果表明该方法计算简单、快速，并且具有较好的容错能力。关键字：电网事故决策；信号过滤；故障诊断；编码petri网中图分类号：U665.12文献标识码：A文章编号：0引言电网发生故障后，快速、准确定位故障设备，对于恢复正常供电，维持电网的稳定运行具有重要意义。但是，电网的规模日趋庞大、复杂，同时变电站综合自动

2、化系统的广泛运用，使变电站基本实现无人值守，这些因素使得电网发生故障后短时间内产生大量告警信号上传至调度监控中心，结果导致调度员难以在短时间内做出正确判断。电网事故决策辅助系统可以帮助调度员将更多精力投入到故障恢复中去。本文对电网事故决策辅助系统的功能和实现方法进行探索。SCADA系统的功能局限性8目前的SCADA系统仅有有限的信号分级能力，并且大电网故障时产生的并发信号数量非常大，经过分级过滤后留下的信号量还是很多，信号相互交叉排序，影响了调度员处理事故的速度和准确度。SCADA平台受到自身限制，对于信号过滤规则、故障类型推理规则、故障定位规则的功能开发能力不足，需要设计独立

3、的电网事故决策辅助系统帮助调度员实现快速、正确复电。电网事故决策辅助系统的功能实现电网事故决策辅助系统从SCADA系统的数据库中实时接收数据，先进行信号过滤，然后对信号进行组合推理，判断故障类型。通过对电网进行拓扑分析，判断停电区域，最后对故障设备进行定位。2.1信号过滤电网事故决策辅助系统从SCADA8系统数据库读取的实时信号数据中，大部分对事故处理没有帮助，必须加以过滤。目前SCADA系统的告警信号分为三类，第一类是变电站设备上传的SOE报文，由变电站设备硬接点产生，可靠性高；第二类是SCADA系统前置机对接收到的SOE报文进行处理后产生的信号，由于SCADA系统前置机经常

4、出现信号接收失败或重复接收现象，且容易导致接收时间延时，所以信号的可靠性较第一类信号为低；第三类是调度员对SCADA系统告警信号进行确认以及操作的动作时间信号。读取实时信号后，电网事故决策辅助系统首先将第二类和第三类信号过滤掉，只保留SOE报文，然后对重复的报文应合并处理。2.2故障类别判断过滤后的信号按间隔进行分组。电网设备（线路、母线和变压器）与开关、保护之间应该设置关系表，以方便将信号按间隔归组。列举地区电网所有的设备故障类别，对每个类别的故障信号所包含的关键字数量进行统计，形成逻辑公式。如果一组信号组与一个逻辑公式相匹配，则判定为该信号组所属设备间隔发生了该逻辑公式代表

5、的故障。比如，110kV线路一般配置距离保护、零序保护和重合闸，有些线路还配有纵联差动保护。那么对于“110kV线路重合不成功”这种故障类型，其故障信号至少包括一个“距离”或者“零序”或者“差动”关键字，并且包括一个“重合闸”关键字和两个“断开”关键字、一个“闭合”关键字。2.3停电区域统计8电网发生故障后，保护动作跳开相应开关，从而隔离故障设备，使故障设备和受累停运设备形成孤立的无源电气岛。这些无源电气岛即为停电区域。根据故障后电网所有开关的状态形成电力系统的网络拓扑图，分别从每个电源点开始，用广度优先搜索方法遍历拓扑图[1]。拓扑图中未被访问到的设备形成一个或多个区域，这些

6、区域即为停电区域。地区电网的电源点包括带负荷的500kV变压器、地方电厂上网线路、地区电网与其他电网间的联络线。地区电网与其他电网间的联络线是否是是电源点，还应通过中调的实时电网方式图进行判断。故障设备定位Petri网[2-3]方法能够图形化表达系统模型，适用于离散事件动态系统的建模分析，推理速度快，因而具有很好的应用前景。本文采用文献[2-3]的编码Petri网方法，利用地区电网开关和保护的动作信息，对故障设备进行定位，其过程如下：寻找失压设备的远后备保护及其开关从停电区域中选取一个失压设备，按照事故前电网的拓扑关系，从该设备开始向各侧搜索，如果有一侧能够搜索到电源点，那么，

7、此设备的该侧：通过开关与之相连接的线路、主变是它的上级设备；如果通过开关与之相连接的是母线（假设为母线1）。若母线1的电源点侧通过一个开关和线路（主变）相连接，则该线路（主变）是失压设备的上级设备。如果该母线的电源点侧仍是母线（假设为母线2），则与母线2通过一个开关相连接的主变是失压设备的上级设备。8一个失压设备的上级设备，如果是线路，则该线路电源点侧的后备保护和开关是失压设备的远后备保护及其开关；如果是主变，则主变失压设备侧的后备保护和开关是失压设备的远后备保护及其开关。依次寻找失压设备的