一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，包括以下步驟：（1）對(duì)系統(tǒng)性故障進(jìn)行分類，按照設(shè)備類型將故障分為以下類別；（2）故障診斷的推理模型，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析推理模型；（3）選擇故障特征；（4）推理故障診斷流程。本發(fā)明提出用網(wǎng)絡(luò)結(jié)果分析推理模型判斷系統(tǒng)是否解列，然后提出用模糊定性推理模型判斷電網(wǎng)是否失穩(wěn)，提出一種基于多因素模糊定性推理的故障判斷方法，其基本思路是：每種故障的特征現(xiàn)象是多個(gè)方面的；不同故障的特征現(xiàn)象肯定不雷同，用故障報(bào)警數(shù)據(jù)、系統(tǒng)頻率、母線電壓、發(fā)電廠功率的變化、聯(lián)絡(luò)線功率因數(shù)等系統(tǒng)特征判斷系統(tǒng)故障分屬于系統(tǒng)振蕩故障、系統(tǒng)頻率崩潰故障、系統(tǒng)電壓崩潰故障、一般故障類型。
【專利說明】一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行中，電力系統(tǒng)大面積停電事故是需要引起高度重視的問題。近些年來，國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)由于穩(wěn)定破壞曾發(fā)生多次大面積停電事故，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成極大損害，使社會(huì)和人民生活受到很大影響。保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，防止大面積停電事故是現(xiàn)代電力系統(tǒng)面臨的一項(xiàng)迫切而又重大的任務(wù)。另一方面，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生事故，如何釆取正確有效的措施盡可能地縮小停電范圍、縮短停電時(shí)間，及早恢復(fù)供電，成為一個(gè)和預(yù)防電力系統(tǒng)事故同樣重要的問題。
[0003]電力系統(tǒng)事故處理是一個(gè)極其復(fù)雜的實(shí)時(shí)決策過程，存在許多不確定性的因素。專家系統(tǒng)為解決這一問題提供了一條有希望的途徑，這種以領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行問題求解的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，在解決復(fù)雜的、不確定的信息處理及決策問題方面具有很大潛力。撫順電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)需求分析。
[0004]現(xiàn)場(chǎng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置動(dòng)作后，既向集控站傳送信息，同時(shí)也向CC-2000系統(tǒng)傳送信息。當(dāng)前CC-2000系統(tǒng)收到故障信息后，沒有作網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)方面的進(jìn)一步處理，也不具備向有關(guān)的控制裝置發(fā)送控制指令的功能。
[0005]對(duì)于系統(tǒng)中發(fā)生的故障需要快速、準(zhǔn)確的做出判斷，這就需要對(duì)系統(tǒng)中發(fā)生的各種故障做出一個(gè)分類，這就需要根據(jù)故障的特征選出有一定共性的特征分為一類，從而使得在做故障診斷算法時(shí)更容易實(shí)現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服以往應(yīng)力釋放過程中的盲目鉆孔爆破和應(yīng)力釋放效果差的不足，提供一種具備對(duì)應(yīng)力集中部位預(yù)測(cè)準(zhǔn)確、應(yīng)力解除到位、解除效果檢測(cè)結(jié)果可靠、巖爆防治針對(duì)性強(qiáng)以及簡(jiǎn)單實(shí)用、可操作性強(qiáng)和效果好的強(qiáng)巖爆隧洞微震監(jiān)測(cè)與應(yīng)力解除施工方法。
[0007]本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，包括以下步驟:
(1)對(duì)系統(tǒng)性故障進(jìn)行分類，按照設(shè)備類型將故障分為以下類別；
(2)故障診斷的推理模型，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析推理模型；
(3)選擇故障特征；
(4)推理故障診斷流程。
[0008]進(jìn)一步地，所述步驟(I)中所述故障類別包括，主變故障、母線故障、聯(lián)絡(luò)線故障，以及發(fā)電廠故障。
[0009]進(jìn)一步地，所述步驟(3 )中，可選擇故障特征包括故障報(bào)警數(shù)據(jù)、系統(tǒng)頻率、母線電壓、發(fā)電廠功率的變化和聯(lián)絡(luò)線功率因數(shù)。
[0010]進(jìn)一步地，所述主變故障為，主變有備故障-BI型，兩臺(tái)或兩天以上主變并列、分裂或者有備用運(yùn)行時(shí)，其中一臺(tái)運(yùn)行主變發(fā)生跳閘故障；首先考慮站內(nèi)負(fù)荷切換，利用備自投裝置，將故障主變?cè)胸?fù)荷切換到其他主變；如果切換不成功，則通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障主變?nèi)炕虿糠重?fù)荷；主變無備故障-B2型，因高壓母線失電或其他原因，導(dǎo)致變電站主變?nèi)刻l故障；通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次便電源帶出故障主變?nèi)炕虿糠重?fù)荷。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述2母線故障為，母線有備故障-Ml型，雙母或雙母帶旁母運(yùn)行時(shí)，其中一條母線故障；首先考慮利用備自投裝置，將故障母線原有負(fù)荷切換到其他母線；如果切換不成功，則通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次便電源帶出故障母線全部或者部分負(fù)荷；母線無備故障-M2型，變電站所有母線同時(shí)發(fā)生故障；通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障母線全部或部分負(fù)荷；具有多條母線的變電站單母運(yùn)行時(shí)，如果運(yùn)行母線發(fā)生故障，屬于無備故障。
[0012]進(jìn)一步地，所述聯(lián)絡(luò)線故障為，聯(lián)絡(luò)線有備故障-LI型，兩條或者兩條以上的聯(lián)絡(luò)線并列或者有備運(yùn)行時(shí)，其中一條聯(lián)絡(luò)線發(fā)生跳閘故障；首先考慮線間負(fù)荷卻換，可以利用備自投裝置，將故障線路原有負(fù)荷切換到備用線路；如果切換不成功，則通過遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因聯(lián)絡(luò)線故障而丟失的全部或者部分負(fù)荷；聯(lián)絡(luò)線無備故障-L2型，兩變電站之間的所有聯(lián)絡(luò)線同時(shí)發(fā)生跳閘故障；通過遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因聯(lián)絡(luò)線故障而丟失的全部或者部分負(fù)荷。
[0013]進(jìn)一步地，發(fā)電廠故障為，發(fā)電廠故障-PP型，發(fā)電廠發(fā)生嚴(yán)重故障，與電網(wǎng)解列；利用備自投裝置，或者通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因發(fā)電廠故障而丟失的全部或者部分負(fù)荷，同時(shí)考慮為電廠送電。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果為:首先提出用網(wǎng)絡(luò)結(jié)果分析推理模型判斷系統(tǒng)是否解列，然后提出用模糊定性推理模型判斷電網(wǎng)是否失穩(wěn)，當(dāng)系統(tǒng)中不能用著兩種辦法判斷系統(tǒng)故障時(shí)，就需要一種新的辦法來判斷電網(wǎng)故障，提出一種基于多因素模糊定性推理的故障判斷方法，其基本思路是:每種故障的特征現(xiàn)象是多個(gè)方面的；不同故障的特征現(xiàn)象肯定不會(huì)完全雷同。
[0015]用故障報(bào)警數(shù)據(jù)、系統(tǒng)頻率、母線電壓、發(fā)電廠功率的變化、聯(lián)絡(luò)線功率因數(shù)等系統(tǒng)特征判斷系統(tǒng)故障分屬于系統(tǒng)振蕩故障、系統(tǒng)頻率崩潰故障、系統(tǒng)電壓崩潰故障、一般故障類型。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0017]實(shí)施例:
本實(shí)施例公開了一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，故障按照設(shè)備類型可以分為主變故障、母線故障、聯(lián)絡(luò)線故障、發(fā)電廠故障。按照備用情況可以分為有備和無備。有備故障的供電策略是首先利用備用投裝置進(jìn)行局部負(fù)荷切換；如果切換不成功，則通過聯(lián)絡(luò)線利用其他電源帶出全部或者部分故障負(fù)荷。無備故障供電策略是通過聯(lián)絡(luò)線利用其他電源帶出全部或部分因故障丟失的負(fù)荷。
[0018]I系統(tǒng)性故障的分類
一般故障、振蕩故障、頻率崩潰、電壓崩潰、系統(tǒng)瓦解。一般故障就是不致引起大面積停電的局部故障，通常對(duì)應(yīng)單個(gè)設(shè)備故障。對(duì)此類故障，采用常規(guī)數(shù)值方法，如安全約束調(diào)度、最優(yōu)潮流等，即可確定安全校正對(duì)策。其他故障對(duì)應(yīng)調(diào)度規(guī)程中要求釆取緊急措施，如拉負(fù)荷、緊急停機(jī)、系統(tǒng)解列等，盡量避免長(zhǎng)時(shí)間大面積停電的系統(tǒng)性嚴(yán)重故障。
[0019]主變有備故障(BI型):兩臺(tái)或兩臺(tái)以上主變并列、分列或有備用運(yùn)行時(shí)，其中一臺(tái)運(yùn)行主變發(fā)生跳閘故障。首先考慮站內(nèi)負(fù)荷切換(并列運(yùn)行時(shí)自然切換)，可以利用備自投裝置，將故障主變?cè)胸?fù)荷切換到其他主變。如果切換不成功(可能因?yàn)閭渥酝堆b置沒有啟用或者自投失敗、變壓器過載等)，則通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障主變?nèi)炕虿糠重?fù)荷。
[0020]主變無備故障(B2型):因高壓(220kV)母線失電或其他原因，導(dǎo)致變電站主變?nèi)刻l故障。通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障主變?nèi)炕虿糠重?fù)荷。
[0021]母線有備故障(Ml型):雙母(含單母分段)或雙母帶旁母運(yùn)行時(shí)，其中一條母線故障。首先考慮利用備自投裝置，將故障母線原有負(fù)荷切換到其他母線。如果切換不成功，則通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障母線全部或部分負(fù)荷。
[0022]母線無備故障(M2型):變電站所有母線同時(shí)發(fā)生故障。通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障母線全部或部分負(fù)荷。具有多條母線的變電站單母運(yùn)行時(shí)(其他母線可能處于檢修狀態(tài))，如果運(yùn)行母線發(fā)生故障，顯然屬于無備故障。
[0023]聯(lián)絡(luò)線有備故障(LI型):兩條或兩條以上的聯(lián)絡(luò)線并列或有備用運(yùn)行時(shí)，其中一條聯(lián)絡(luò)線發(fā)生跳閘故障。首先考慮線間負(fù)荷切換(并列運(yùn)行時(shí)自然切換)，可以利用備自投裝置，將故障線路原有負(fù)荷切換到備用線路。如果切換不成功，則通過遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因聯(lián)絡(luò)線故障而丟失的全部或部分負(fù)荷。
[0024]聯(lián)絡(luò)線無備故障(L2型故障):兩變電站之間的所有聯(lián)絡(luò)線同時(shí)發(fā)生跳閘故障。通過遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因聯(lián)絡(luò)線故障而丟失的全部或部分負(fù)荷。
[0025]發(fā)電廠故障(PP型故障):發(fā)電廠發(fā)生嚴(yán)重故障，與電網(wǎng)解列。利用備自投裝置，或者通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因發(fā)電廠故障而丟失的全部或部分負(fù)荷，同時(shí)考慮為電廠送電。
[0026]2故障診斷的推理模型
網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析推理模型?；诓⑿袑挾葍?yōu)先搜索的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析系統(tǒng)解列判斷算法，基本思路:對(duì)每一條開斷線路，從兩側(cè)廠站開始，交替逐層向外沿兩側(cè)開關(guān)為合閘狀態(tài)的線路搜索對(duì)端廠站。如果兩側(cè)搜索到同一廠站，系統(tǒng)沒有解列；否則，如果任意一側(cè)不能再擴(kuò)充新的連接廠站，則系統(tǒng)發(fā)生解列。
[0027]模糊定性推理模型。應(yīng)用專家系統(tǒng)判斷電網(wǎng)失穩(wěn)故障主要有三方面困難:(1)不能直接利用數(shù)值計(jì)算結(jié)果和設(shè)備故障信息推斷系統(tǒng)是否失去穩(wěn)定；(2)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和警報(bào)信息描述電網(wǎng)故障狀態(tài)具有不確定性；(3)調(diào)度員故障判斷知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)往往是模糊的、不確定的，一般不能應(yīng)用簡(jiǎn)單的二值邏輯規(guī)則加以描述。
[0028]以上情況表明，如何恰當(dāng)?shù)乜紤]觀測(cè)證據(jù)與知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中的不確定性因素，是建立電網(wǎng)故障診斷系統(tǒng)的關(guān)鍵問題。為此，提出一種基于多因素模糊定性推理的故障判斷方法，其基本思路是:每種故障的特征現(xiàn)象是多個(gè)方面的；不同故障的特征現(xiàn)象肯定不會(huì)完全雷同。
[0029]3故障特征的選擇
可選用的特征有:故障報(bào)警數(shù)據(jù)、系統(tǒng)頻率、母線電壓、發(fā)電廠功率的變化、聯(lián)絡(luò)線功率因數(shù)等。振蕩故障的特征主要表現(xiàn)在四個(gè)方面:(1)系統(tǒng)頻率明顯不同；(2)各點(diǎn)電壓周期性擺動(dòng)；(3)發(fā)電廠和聯(lián)絡(luò)線功率大幅度擺動(dòng)；(4)聯(lián)絡(luò)線功率因數(shù)周期性波動(dòng)。頻率崩潰故障時(shí)，各個(gè)頻率監(jiān)控點(diǎn)均出現(xiàn)極低頻率，故容易診斷。電壓崩潰時(shí)，區(qū)域變電站母線電壓低于最低極限運(yùn)行電壓，診斷時(shí)要考慮排除因系統(tǒng)振蕩出現(xiàn)電壓短時(shí)過低而引起的誤判。如果主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)完整，且系統(tǒng)頻率、電壓均在事故極限以內(nèi)，則診斷為一般故障。
[0030]4故障診斷推理流程
故障診斷推理流程，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障報(bào)警時(shí)，程序?qū)收蠄?bào)警作兩種處理，其一是當(dāng)有支路斷開時(shí)，采用并行寬度優(yōu)先搜索的原理對(duì)系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果系統(tǒng)解列就形成解列廠站表，然后釆用恢復(fù)控制措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，如果系統(tǒng)沒有解列就回到智能報(bào)警處理；其二是當(dāng)有越限報(bào)警時(shí)，刷新系統(tǒng)狀態(tài)，判斷系統(tǒng)是否到周期，若沒到周期即返回智能報(bào)警處理，若到周期就對(duì)系統(tǒng)做模糊定性推理，判斷系統(tǒng)是否發(fā)生系統(tǒng)性故障，如沒發(fā)生系統(tǒng)性故障就返回智能報(bào)警處理，如發(fā)生系統(tǒng)性故障就采取緊急控制措施對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行恢復(fù)控制。
[0031]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)對(duì)系統(tǒng)性故障進(jìn)行分類，按照設(shè)備類型將故障分為以下類別； (2)故障診斷的推理模型，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析推理模型； (3)選擇故障特征； (4)推理故障診斷流程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(I)中所述故障類別包括，主變故障、母線故障、聯(lián)絡(luò)線故障，以及發(fā)電廠故障。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，其特征在于:所述步驟(3)中，可選擇故障特征包括故障報(bào)警數(shù)據(jù)、系統(tǒng)頻率、母線電壓、發(fā)電廠功率的變化和聯(lián)絡(luò)線功率因數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，其特征在于:所述主變故障為，主變有備故障-BI型，兩臺(tái)或兩天以上主變并列、分裂或者有備用運(yùn)行時(shí)，其中一臺(tái)運(yùn)行主變發(fā)生跳閘故障；首先考慮站內(nèi)負(fù)荷切換，利用備自投裝置，將故障主變?cè)胸?fù)荷切換到其他主變；如果切換不成功，則通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障主變?nèi)炕虿糠重?fù)荷；主變無備故障-B2型，因高壓母線失電或其他原因，導(dǎo)致變電站主變?nèi)刻l故障；通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次便電源帶出故障主變?nèi)炕虿糠重?fù)荷。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，其特征在于:所述母線故障為，母線有備故障-Ml型，雙母或雙母帶旁母運(yùn)行時(shí)，其中一條母線故障；首先考慮利用備自投裝置，將故障母線原有負(fù)荷切換到其他母線；如果切換不成功，則通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次便電源帶出故障母線全部或者部分負(fù)荷；母線無備故障-M2型，變電站所有母線同時(shí)發(fā)生故障；通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出故障母線全部或部分負(fù)荷；具有多條母線的變電站單母運(yùn)行時(shí)，如果運(yùn)行母線發(fā)生故障，屬于無備故障。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，其特征在于:所述聯(lián)絡(luò)線故障為，聯(lián)絡(luò)線有備故障-LI型，兩條或者兩條以上的聯(lián)絡(luò)線并列或者有備運(yùn)行時(shí)，其中一條聯(lián)絡(luò)線發(fā)生跳閘故障；首先考慮線間負(fù)荷卻換，可以利用備自投裝置，將故障線路原有負(fù)荷切換到備用線路；如果切換不成功，則通過遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因聯(lián)絡(luò)線故障而丟失的全部或者部分負(fù)荷；聯(lián)絡(luò)線無備故障-L2型，兩變電站之間的所有聯(lián)絡(luò)線同時(shí)發(fā)生跳閘故障；通過遠(yuǎn)方聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因聯(lián)絡(luò)線故障而丟失的全部或者部分負(fù)荷。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工頻電力通信故障檢測(cè)方法，其特征在于:發(fā)電廠故障為，發(fā)電廠故障-PP型，發(fā)電廠發(fā)生嚴(yán)重故障，與電網(wǎng)解列；利用備自投裝置，或者通過聯(lián)絡(luò)線利用其他一次變電源帶出因發(fā)電廠故障而丟失的全部或者部分負(fù)荷，同時(shí)考慮為電廠送電。
【文檔編號(hào)】H04B3/46GK104076247SQ201410308492
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】程玲, 李明 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)四川省電力公司宜賓供電公司