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1、电力系统继电保护专家系统的构建第25卷第2期2007年4月水电能源科学WaterResourcesandPowerV0I.25No.2Apr.2007文章编号:1000—7709(2007)02—0096—03电力系统继电保护专家系统的构建樊玉新余波王永强任腊春(西华大学能源与环境学院,四川成都610039)摘要:针对电力系统继电保护故障诊断中存在的信息不完备和不确定性等问题,构建了电力系统继电保护专家系统着重论述了该系统的构建,对结构,推理规则和数据采集等进行了分析,结果表明能很好地解决电力系统继电保护中的一些故障问题,提高了
2、故障诊断的准确度,从而确保电力系统的可靠运行.关键词:电力系统;继电保护;专家系统中图分类号:TM77;TP182文献标志码:A1概述继电保护是电力系统的重要组成部分,在电力系统中的主要作用是通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性.当前继电保护的管理方法已远不能满足电力系统的发展要求,为了能更好地满足继电保护的基本要求,即所谓的"四性"——选择性,速动性,灵敏性和可靠性,在电力系统继电保护中构建专家系统就显得尤为重要n3.近几年来,随着我国电力工业的迅速发展,电网结构也日趋复杂,电网各类故障也频繁发生,故障的信息传递和
3、故障处理分析都较缓慢[2].《国家电力公司电网二次系统"十五"规划》中明确要求加强电网调度系统的信息化和智能化管理,在电网发生故障时能为调度提供实时故障信息,以提高调度的自动化水平[3].因此,继电保护故障信息系统的建设成为调度系统"十五"发展规划中的一项主要目标.2专家系统的构建2.1专家系统结构电力系统继电保护的专家系统目前尚无统一模式,都是根据领域专家长期积累的运行经验,有关规程,并结合系统的结构和运行方式对故障元件进行判断.图1为电力系统继电保护专家系统的结构图.①人机接口.在机器与所检查的电力系统之间进行交互作用(对话
4、),使工作人员能够输入电力系统故障的特征数据并提出问题,从而得到推理过程,推理结果和修正方案.②推理机.用于记忆继电保护装置发生故障时所采用的规则和控制机制,根据知识库中存储的解决的方法,推理机能推理出系统是否发生了故障,因而可能尽早作出决策,提出解决方案[4].③系统安全管理.对继电保护装置和用户进行安全管理.包括系统用户的授权,口令保护,登陆管理和注册管理.④运行数据管理.对继电保护装置在运行或操作中所产生的数据进行管理(包括装置的正常运行信图1电力系统继电保护专家系统结构图Fig.1Structureoftheexpert
5、systemofrelayprotectioninpowersystem收稿日期:2006—12—14,修回日期:2007—02—05基金项目:四川省重点学科基金资助项目(SzD412)作者简介:樊玉新(1982一),女,硕士研究生,研究方向为水电工程现代控制技术,E-mail:funny1982o425@163.com通讯作者:余波(1965一),男,教授,硕导,研究方向为水电站自动化,E-mail:cgyubo@163.corn第25卷第2期樊玉新等:电力系统继电保护专家系统的构建?97?息管理,故障信息管理和整定值管理),
6、供未来查询和分析使用.⑤检修计划管理.进行继电保护试验和校验,制定继电保护装置年校计划,检修计划等(包括继电保护装置试验,校验管理和检修计划管理).⑥维护数据管理.为继电保护维护人员,调度人员提供保护装置的缺陷情况,处理结果.主要完成缺陷数据管理和统计查询.⑦知识库.针对系统的核心组成部分,用于存储电力系统继电保护专家知识和经验.2.2知识库知识获取是专家系统开发过程的一个主要阶段.一个好的专家系统应包含一个组织良好,完整,一致的知识库[5].继电保护系统包括保护装置和断路器.继电保护装置是一种能反映电力系统中电气设备故障或非正
7、常状态,动作于断路器跳闸并发出报警信号的自动装置.在故障专家系统中可以用一个Lisp语言的"六元表"来描述,即:Rname,Type,Rflat,Node,Circuit,Cflat]Rname为保护装置的名称如L1为线路保护.Type为保护类型,如ZR为主保护,JHR为近后备保护,YHR为远后备保护.Rflat为保护动作与否.Node为保护的设备.Circuit为保护动作后保护装置对应动作的断路器,可能不止一个,如L1的主保护对应断路器为CBI.Cflat为保护对应的断路器跳闸与否(有几个断路器就有几个跳闸标志).电力系统故障
8、发生后,首先确定故障区域及其所包含的设备,然后根据系统提供的信息和六元表找到动作的保护装置及其对应的设备和应跳闸的断路器,并标记"Rflat","Cflat",若动作,标记为"1",否则为"0"r.在继电保护装置故障诊断系统中,领域专家的知识通常用产生式规则描述
