大规模电网中电压浪涌故障检测方法研究

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1、第29卷第12期计算机仿真2012年12月文章编号：1006—9348(2012)12—0341—04大规模电网中电压浪涌故障检测方法研究范瑾(西安邮电大学电子工程学院，陕西西安710076)摘要：研究大规模电网中的故障准确检测，在大规模的电网中，由于电网的相关设备量较大，一些大型设备的频繁启动容易造成电压的浪涌变化，可形成电压的突变故障。浪涌变化在瞬间出现，具有很高的非线性和突变性。传统的故障检测方法是对周期性的故障特征进行分析查找，电压浪涌故障特征的非线性和突变性会大幅降低故障特征的明显属性，使故障检测

2、的效率不高。为此提出了一种分辨矩阵与信息熵相结合的电网故障检测算法。改进算法通过将故障信息分辨矩阵与故障信息熵相结合，利用分辨矩阵对故障的区分能力，以故障属性在分辨矩阵中的出现频率作为故障检测的依据。仿真结果表明，提出算法能够加快准确的完成，电网浪涌故障智能准确检测。关键词：电网故障；分辨矩阵；故障数据中图分类号：TPl8文献标识码：BDetectionMethodsofVoltageSurgeFaultofLarge—-ScalePowerNetworkFANJin(Xi’allUniversityofP

3、ostsandTelecommunications，Xi’anShanxi710076，China)ABSTRACT：Researchfaultaccuraterecognitionofgridsystem，Gridsystemstructureiscomplexandhasmanylev—els．Thispaperputforwardasystemfaultdetectionalgorithmbasedonresolutionmatrixandinformationentropy．Bycombiningf

4、aultinformationresolutionmatrixandfaultinformationentropy，theresolutionmatrixdistinguishfaultin·formationwasutilizedtocompletethefaultdetection．Theexperimentresultsshowthatthealgorithmimprovetheac·curacyofidentification．KEYWORDS：Powergridfailure；Distinguis

5、hmatrix；Faultdata1引言“十二五”是我国电力行业全面建设的关键五年，国家电网公司将在这5年预计投资2万亿元，电力行业的发展关系着千家万户的日常生活。1“j。随着我国电力智能化的全面建设，电网状况的正常成为了越来越多行业息息相关的重要因素，电力设备，电网设备的正常运行是关系到人们生产生活的一件大事，传统的故障检测方法都是针对小范围的人力检测为主，耗时，效率也不高，随着国家加大对智能电网故障检测技术的投入，一些高精尖的智能电网故障检测的方法和设备被大范围的投入到了电网的应用中‘5“1，一些高效设

6、备的研究可以大大的降低人力成本，完成需要大量人力才能完基金资助：重庆市教委科学技术研究基金(KJ080510)；重庆市杰出青年科学基金(2008BA2041)；重庆市自然科学基金(2008BA2017)收稿日期：2012—02—08修回日期：2012一03一09成的工作。由于工业自动化的要求越来越高，对电网的故障的智能监测也成为众多学者研究的重点‘9。“。但是，随着电网建设规模的越来越大，电网中的硬件设备的数量也越来越大，各种硬件设备之间形成了错综复杂的关系。在大规模的电网中，由于电网的相关设备量较大，一些

7、大型设备的频繁启动容易造成电压的浪涌变化，形成电压的突变故障，这种变化在瞬间完成，具有很高的菲线性和突变性，传统的故障检测方法都是针对周期性的故障特征进行分析查找，电压浪涌故障特征的非线性和突变性会大幅降低故障特征的明显属性，造成故障检测的效率不高。针对上述情况，本文提出了一种分辨矩阵与信息熵相结合的电网故障信息检测算法。该算法利用分辨矩阵对电网故障信息的区分能力，以故障属性在分辨矩阵中的出现频率作为故障属性的重要性，然后按故障属性重要性对其进行区分，使得浪涌故障信息能够被迅速找到。实验证明，该算法能够更加

8、快速准确地完成大型电网浪涌故障智能检测，在检一341—测时间和准确性上，都有了较大程度的提高。2电网故障检测原理2．1电网监测原理电网故障检测中，主要采用光纤报警传递的设计理念，利用光纤、载波、集控中心、监控站等硬件设备和各级报警监控站等协同工作，从而达到对一个区域内的供电系统的有效检测报警。电网系统的监控报警图见图l所示。图1电网报警监控图大区域电网故障检测，就是利用智能方法准确定位电网区域中可能存在异常区域，