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1、第20卷第4期电力自动化设备Vol.20No.42000年8月ElectricPowerAutomationEquipmentAug.2000电网故障诊断专家系统的一种实现赵冬梅,郭 锐,徐开理,高 曙(华北电力大学,北京102206)摘要:在电力系统发生故障时,能量管理系统(EMS)和远程监控和数据采集(SCADA)系统产生大量未经处理的报警信息,对调度员工作压力过大,易发生误判。为解决这个问题,介绍了基于开关跳闸信息的故障判断专家系统的实现方法,开发了相应的故障诊断专家系统。该方法简单易行、搜索速度
2、快。最后提出了进一步利用保护动作信息进行分层诊断的思想。关键词:电力系统;故障诊断;专家系统;C++编程中图分类号:TM711;TP182 文献标识码:B 文章编号:1006O6047(2000)04O0033O04种模式,与事先给定的模式库进行比较,从而确定故1 电网故障诊断及其模型障。此方法对于模式库的“库存”故障,可快速给出现代电力系统日趋大型化和复杂化,一旦系统诊断结果,但对于接线特殊、运行方式特殊的电网,发生事故,如何尽快判断故障,为故障解列和恢复供往往由于没有匹配模式而无法得出正确结果。
3、另电提供依据,以减少停电损失,成为预防电力系统事外,此方法也无法抵御像开关动作漏报那样的干扰。故以及辅助系统调度员提高故障处理速度的重要课电力系统的所有永久性故障,最终都将由开关跳闸从题。近几年来,各级电网调度中心普遍配备了能量正常系统隔离出来。开关报警信息(遥信量)的信息管理系统(EMS)和远程监控及数据采集(SCADA)系量最小,在故障情况下能最先到达调度端,可满足故统,并配备许多控制软件,主要用于正常状态下电力障诊断实时性的要求。在开关动作信息准确的情况系统监视和控制。在故障状态下,调度自动化系统
4、下,能唯一确定一个故障区域;即使存在少量开关的仅是单纯的数据采集系统,将大量报警信息不加选漏报、误报,也可以大致确定停电区域和可能的漏报择地提供给调度员,而在此情况下要求调度员迅速、和误报的开关。本文介绍基于跳闸开关信息判断故正确地判断故障是非常困难的。如何拓展现有调度障区域的模型,建立故障诊断专家系统的实现方法。自动化系统的功能,为调度员提供恢复供电的决策2 电网结构的知识表示及其实现依据,具有重要意义和实用价值。近几年来,电力系统研究工作者提出了各种电电力系统是由开关设备将各种设备连接起来而网故障诊
5、断模型。例如:根据潮流的变化诊断故障;组成的整体。整个电力系统都可以用图1所示的拓通过保护动作信息判断故障元件;通过建立故障模扑图表示,图中所示设备节点指母线、线路、变压器、式库,把故障情况与库中的模型相匹配,确定故障类发电机等,支路为开关,它的开断状态由其代表的开型;通过开关跳闸信息,搜索出停电区域等。故障诊关状态而定。断程序务求快速准确。用潮流值的变化虽可判断故现建立如下两个框架结构:障,但由于潮流值信息量大,对其处理要耗费大量时框架1框架2间,会影响诊断速度;另外,由于正常运行时某些潮设备名称
6、 XX开关名称 XX流值接近于0(如轻载线路等),所以很难用潮流变设备类型 XX开关代号 XX化判断故障,影响了诊断精度。用保护信息诊断故设备代号 XX开关状态 XX障,程序设计简单,且具有较高的准确性,然而信息设备状态 XX开关方向 XX量大,信号收集困难,比较适合自动化水平较高的地设备可靠性 XX开关可靠性 XX区。同时,详细确定保护范围时要求复杂的计算,很设备粗略故与之相连的XXXX难达到实时的要求。采用匹配法将故障跳闸分成多障概率设备1设备精确故与之相连的XXXX
7、收稿日期:1999O12O12障概率设备2©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.3 电4力自动化设备2000年开关开关开关由于在故障诊断过程中要提取跳闸开关的两端设备设备设备设备设备,而邻接表并不能很好地显示这一点,为了解决开关设备这个问题,又以开关为顶点、设备为弧建立了框架2。这样,通过框架1和框架2就完全实现了该专家图1 电网的拓扑结构系统的知识表示。用C++语言具体实现如下:框
8、架1typedefstruct2vexnode{3 推理机的设计arcnodelist3firstarc;∥typevexdata推理机利用电网结构知识和接收到的开关报警CStringcode;信息进行故障元件或停电区域的判断。故障诊断程chartype;序应能处理尽量复杂的各种故障,但这使程序变得intstatus;∥0为无故障,1为有故障复杂,运行速度变慢。然而,系统出现最多的往往是CStringdescriptor;∥备用,存储相应设
