探討以重視故障過程為目的的電網故障診斷

朱 嵐

（重慶旅游職業學院，409000）

探討以重視故障過程為目的的電網故障診斷

朱 嵐

（重慶旅游職業學院，409000）

為了更好的應對電網出現故障時的空間維度和時間當中產生的不確定性，在故障的特點和信息缺失的復雜環境中，使調度員通過一定的過程，使故障過程得以重現。在這樣的條件下，以變長度染色體遺傳算法的電網故障診斷方法得以提出并進行了使用。這種方法是通過故障之間的邏輯關系的約束生成的故障假設。對信息的誤報、時序不正常以及信息的遺漏情況對故障假說策略艱進行更正，考慮保護裝置操作的相關性和電路聯系建立了保護動作行為脂溢性的測度函數，運用變長度染色體遺傳法得到最好的解答方式，最大限度的滿足故障假說中時間長度動態化的要求。

故障過程；電網故障診斷；故障假說

早在上世紀七十年代，電網中就已經開始了調度自動化系統的的使用，一直以來，都取得了較好的效果。調度自動化系統在乎調度中心使用在線電網故障診斷的系統的方式，分析了故障后快速的故障設備盤以及故障相關的保護斷路動作，這一過程越來越受到電力方面的專家所關注。電網故障診斷這一種方式是以調度為中心，實現對故障數據的獲取和分析，通過一系列的工作之后，是故障發生的過程得以重現，進而使相關人員能夠更加清楚的知道故障的原因，為調度員實施措施提供了有力的決策依據，最大限度的保障了故障處理的正確性，，減少停電的時間，從而降低因為長時間停電而造成的損失。

一、故障診斷的常用方法

在進行故障診斷的初期，一般是運用電網在大聲故障之后，對SCADA采集到的遙信，信息進行詳細分析，每一條遙信就代表著電網發生的每一次事件。同時，時間之間也會存在著種種聯系，比如強弱關系。所以，診斷系統就會通過相應的故障設備進行定位，對信息進行分析，進而得到故障重現過程。

（一）專家系統

這種方式是最早的故障診斷方式，在診斷的過程中，會根據保護以及斷路器的相關動作、運行人員的經驗用規則進行表示，進而匯聚成一個龐大的專家系統故障檢測知識庫，將發生后的故障信息進行輸入匹配，進而找到出現故障的位置。專家系統故障診斷方式的優點是有較強的信息確定能力以及推理能力，對于故障的過程能夠給與明確的解釋；其缺點是電網的組成部分異常復雜，不能完全地建立相應的知識庫，對一些難以確定的故障也不能作出結論。隨著科學技術的日新月異，目前，專家系統會結合其它的檢測系統進行綜合使用，進而大大提高了其性能。對原本出現的不確定信息進行了預處理，同時對專家系統所需要的知識規則進行一定程度的簡化，最大限度的見底了在檢測過程中的干擾，是檢測更加順利。

（二）人工神經網絡

人工神經網絡是一種具有大規模特征的處理系統，同時也是一種并行的分布處理系統。人工神經網絡故障診斷法具有較強的學習能力，除此之外，還具有較快的執行速度和魯棒性好的優點。人工神經系統直接使用了徑向基函數神經網絡進行故障的診斷，通過相應的參數，輸出電網中的元件的狀態，如果某一元件的輸出和以接近，就表明該元件很有可能存在故障。

（三）信息論

信息論能夠在很大程度上解決電網故障診斷中的很多不確定問題，在信息論的解決方法基礎上，信道模型的建立可以準確的確定動作信息和元件故障之間的關系，并進行他們之間發生故障的概率；將設備狀態設置成為信道的動作，以是否出現征兆信號作為故障的判斷，同時建立信息順勢的優化函數，運用模擬退火的算法實現對電網故障的的檢測和策略的實施，進而減少信息的損失，對各種故障的發生概率也可以進行準確的計算，進而定位出發生故障的電網元件。信息論故障檢測方法能夠有效的解決在缺少樣本情況下的故障檢測。

二、故障假說的生成與修正

（一）基于故障映像的故障假說生成

根據收集的故障信息得到故障假說，以停電區域的可以供電設備為建設前提，對電網故障實行合理的解釋和猜想。通常來說，電網故障的實質是通過合理的邏輯推理或是函數來驗證故障假說的可行性，進而找出更接近于實施的故障假說。當電網出現故障的時候電網的觀察系統會根據相關的數據形成一個故障的映像集合：即E={e01,e02,……,e0i, ,……,e0n}，在這個集合中，可以根據相關的供電設備的斷路器進行分析電網變化模式，先確定一個停電區域。

（二）信息錯誤的故障假說修正

在進行電網故障假說的時候，調度端所收到的故障信息中很有可能會出現信息的漏報、誤報和其它不利因素，這會出現更多的故障假說。首先，信息的漏報，每一個故障假說都可以隨意的進行保護以及斷路器動作事件假說的加入，把這樣的時間作為信息漏報的行為作為假設條件，從而得到新的故障假說。其次，信息誤報，每一個故障假說都可以隨意地進行保護以及斷路器動作時間信息誤報的加入，這個時間在邏輯上有益作為假設條件得以加入，從原來的時間假說中刪除改時間，進而形成新的故障假說。

三、變長度染色體遺傳算法

根據自然的遺傳機理演變為遺傳算法，遺傳算法是一種較為完善的算法，通常情況下，是以一般所規定的種群的染色體的長度在優化計算中保持不變，但是，這樣的條件在對變量的度變化進行處理時則顯得不顧靈活。為了更好的解決這一問題，相關的專家學者提出了變長染色體遺傳算法，在此基礎上，在數控系統的加工路徑、城市的公交專用通道進行設置包括在遺傳學上進行相關技術的運用。

四、診斷流程

采用變長度染色體遺傳算法進行優化計算要遵循一定的流程，才能得到更好的結果，其具體步驟如下：

基于變長度染色體遺傳算法的診斷流程圖

在這個流程中，需要特別注意的是，在完成了故障假說的優化計算之后，要將目標函數的計算最小資的故障假說確定為最終的故障時間解釋。

結語

本篇文章主要是結合了故障信息可能錯誤的多種情況，實現電網故障重現，在故障假說的條件下，提出了更適應電網故障時間在確定時間和空間維度的修正策略。同時，結合了染色體編碼，對相關的故障檢測進行了修復，最大程度的滿足了電網故障在線運行的需要。但是，在整個過程中，因為信息錯報、漏報的情況，仍舊對一些故障無法確定，所以，在接下來的工作中，應該加大力度，研究在信息錯報和漏報的情況保證電網故障的檢測。

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TU714

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1007-6344（2015）09-0347-02