電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)探究

《電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)探究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)探究摘要：電網(wǎng)發(fā)生故障后，大量信號(hào)在短時(shí)間內(nèi)并發(fā)使得調(diào)度員難以迅速進(jìn)行事故決策，而電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行又要求事故處理快速而準(zhǔn)確。鑒于此，本文提出了一個(gè)電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)思路，該系統(tǒng)的故障設(shè)備定位功能采用了基于編碼Petri網(wǎng)的故障診斷方法，仿真計(jì)算結(jié)果表明該方法計(jì)算簡(jiǎn)單、快速，并且具有較好的容錯(cuò)能力。關(guān)鍵字：電網(wǎng)事故決策；信號(hào)過(guò)濾；故障診斷；編碼petri網(wǎng)中圖分類(lèi)號(hào)：U665.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0引言電網(wǎng)發(fā)生故障后，快速、準(zhǔn)確定位故障設(shè)備，對(duì)于恢復(fù)正常供電，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。但是，電網(wǎng)的規(guī)模日趨龐大、復(fù)雜，同時(shí)變電站綜合自動(dòng)

2、化系統(tǒng)的廣泛運(yùn)用，使變電站基本實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，這些因素使得電網(wǎng)發(fā)生故障后短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量告警信號(hào)上傳至調(diào)度監(jiān)控中心，結(jié)果導(dǎo)致調(diào)度員難以在短時(shí)間內(nèi)做出正確判斷。電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)可以幫助調(diào)度員將更多精力投入到故障恢復(fù)中去。本文對(duì)電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)的功能和實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行探索。SCADA系統(tǒng)的功能局限性8目前的SCADA系統(tǒng)僅有有限的信號(hào)分級(jí)能力，并且大電網(wǎng)故障時(shí)產(chǎn)生的并發(fā)信號(hào)數(shù)量非常大，經(jīng)過(guò)分級(jí)過(guò)濾后留下的信號(hào)量還是很多，信號(hào)相互交叉排序，影響了調(diào)度員處理事故的速度和準(zhǔn)確度。SCADA平臺(tái)受到自身限制，對(duì)于信號(hào)過(guò)濾規(guī)則、故障類(lèi)型推理規(guī)則、故障定位規(guī)則的功能開(kāi)發(fā)能力不足，需要設(shè)計(jì)獨(dú)立

3、的電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)幫助調(diào)度員實(shí)現(xiàn)快速、正確復(fù)電。電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)從SCADA系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)時(shí)接收數(shù)據(jù)，先進(jìn)行信號(hào)過(guò)濾，然后對(duì)信號(hào)進(jìn)行組合推理，判斷故障類(lèi)型。通過(guò)對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行拓?fù)浞治?，判斷停電區(qū)域，最后對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行定位。2.1信號(hào)過(guò)濾電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)從SCADA8系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)讀取的實(shí)時(shí)信號(hào)數(shù)據(jù)中，大部分對(duì)事故處理沒(méi)有幫助，必須加以過(guò)濾。目前SCADA系統(tǒng)的告警信號(hào)分為三類(lèi)，第一類(lèi)是變電站設(shè)備上傳的SOE報(bào)文，由變電站設(shè)備硬接點(diǎn)產(chǎn)生，可靠性高；第二類(lèi)是SCADA系統(tǒng)前置機(jī)對(duì)接收到的SOE報(bào)文進(jìn)行處理后產(chǎn)生的信號(hào)，由于SCADA系統(tǒng)前置機(jī)經(jīng)常

4、出現(xiàn)信號(hào)接收失敗或重復(fù)接收現(xiàn)象，且容易導(dǎo)致接收時(shí)間延時(shí)，所以信號(hào)的可靠性較第一類(lèi)信號(hào)為低；第三類(lèi)是調(diào)度員對(duì)SCADA系統(tǒng)告警信號(hào)進(jìn)行確認(rèn)以及操作的動(dòng)作時(shí)間信號(hào)。讀取實(shí)時(shí)信號(hào)后，電網(wǎng)事故決策輔助系統(tǒng)首先將第二類(lèi)和第三類(lèi)信號(hào)過(guò)濾掉，只保留SOE報(bào)文，然后對(duì)重復(fù)的報(bào)文應(yīng)合并處理。2.2故障類(lèi)別判斷過(guò)濾后的信號(hào)按間隔進(jìn)行分組。電網(wǎng)設(shè)備（線路、母線和變壓器）與開(kāi)關(guān)、保護(hù)之間應(yīng)該設(shè)置關(guān)系表，以方便將信號(hào)按間隔歸組。列舉地區(qū)電網(wǎng)所有的設(shè)備故障類(lèi)別，對(duì)每個(gè)類(lèi)別的故障信號(hào)所包含的關(guān)鍵字?jǐn)?shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，形成邏輯公式。如果一組信號(hào)組與一個(gè)邏輯公式相匹配，則判定為該信號(hào)組所屬設(shè)備間隔發(fā)生了該邏輯公式代表

5、的故障。比如，110kV線路一般配置距離保護(hù)、零序保護(hù)和重合閘，有些線路還配有縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。那么對(duì)于“110kV線路重合不成功”這種故障類(lèi)型，其故障信號(hào)至少包括一個(gè)“距離”或者“零序”或者“差動(dòng)”關(guān)鍵字，并且包括一個(gè)“重合閘”關(guān)鍵字和兩個(gè)“斷開(kāi)”關(guān)鍵字、一個(gè)“閉合”關(guān)鍵字。2.3停電區(qū)域統(tǒng)計(jì)8電網(wǎng)發(fā)生故障后，保護(hù)動(dòng)作跳開(kāi)相應(yīng)開(kāi)關(guān)，從而隔離故障設(shè)備，使故障設(shè)備和受累停運(yùn)設(shè)備形成孤立的無(wú)源電氣島。這些無(wú)源電氣島即為停電區(qū)域。根據(jù)故障后電網(wǎng)所有開(kāi)關(guān)的狀態(tài)形成電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，分別從每個(gè)電源點(diǎn)開(kāi)始，用廣度優(yōu)先搜索方法遍歷拓?fù)鋱D[1]。拓?fù)鋱D中未被訪問(wèn)到的設(shè)備形成一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，這些

6、區(qū)域即為停電區(qū)域。地區(qū)電網(wǎng)的電源點(diǎn)包括帶負(fù)荷的500kV變壓器、地方電廠上網(wǎng)線路、地區(qū)電網(wǎng)與其他電網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)線。地區(qū)電網(wǎng)與其他電網(wǎng)間的聯(lián)絡(luò)線是否是是電源點(diǎn)，還應(yīng)通過(guò)中調(diào)的實(shí)時(shí)電網(wǎng)方式圖進(jìn)行判斷。故障設(shè)備定位Petri網(wǎng)[2-3]方法能夠圖形化表達(dá)系統(tǒng)模型，適用于離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的建模分析，推理速度快，因而具有很好的應(yīng)用前景。本文采用文獻(xiàn)[2-3]的編碼Petri網(wǎng)方法，利用地區(qū)電網(wǎng)開(kāi)關(guān)和保護(hù)的動(dòng)作信息，對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行定位，其過(guò)程如下：尋找失壓設(shè)備的遠(yuǎn)后備保護(hù)及其開(kāi)關(guān)從停電區(qū)域中選取一個(gè)失壓設(shè)備，按照事故前電網(wǎng)的拓?fù)潢P(guān)系，從該設(shè)備開(kāi)始向各側(cè)搜索，如果有一側(cè)能夠搜索到電源點(diǎn)，那么，

7、此設(shè)備的該側(cè)：通過(guò)開(kāi)關(guān)與之相連接的線路、主變是它的上級(jí)設(shè)備；如果通過(guò)開(kāi)關(guān)與之相連接的是母線（假設(shè)為母線1）。若母線1的電源點(diǎn)側(cè)通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)和線路（主變）相連接，則該線路（主變）是失壓設(shè)備的上級(jí)設(shè)備。如果該母線的電源點(diǎn)側(cè)仍是母線（假設(shè)為母線2），則與母線2通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)相連接的主變是失壓設(shè)備的上級(jí)設(shè)備。8一個(gè)失壓設(shè)備的上級(jí)設(shè)備，如果是線路，則該線路電源點(diǎn)側(cè)的后備保護(hù)和開(kāi)關(guān)是失壓設(shè)備的遠(yuǎn)后備保護(hù)及其開(kāi)關(guān)；如果是主變，則主變失壓設(shè)備側(cè)的后備保護(hù)和開(kāi)關(guān)是失壓設(shè)備的遠(yuǎn)后備保護(hù)及其開(kāi)關(guān)。依次尋找失壓設(shè)備的