朱 嵐

（重慶旅游職業(yè)學(xué)院，409000）

探討以重視故障過程為目的的電網(wǎng)故障診斷

朱 嵐

（重慶旅游職業(yè)學(xué)院，409000）

為了更好的應(yīng)對(duì)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)的空間維度和時(shí)間當(dāng)中產(chǎn)生的不確定性，在故障的特點(diǎn)和信息缺失的復(fù)雜環(huán)境中，使調(diào)度員通過一定的過程，使故障過程得以重現(xiàn)。在這樣的條件下，以變長(zhǎng)度染色體遺傳算法的電網(wǎng)故障診斷方法得以提出并進(jìn)行了使用。這種方法是通過故障之間的邏輯關(guān)系的約束生成的故障假設(shè)。對(duì)信息的誤報(bào)、時(shí)序不正常以及信息的遺漏情況對(duì)故障假說策略艱進(jìn)行更正，考慮保護(hù)裝置操作的相關(guān)性和電路聯(lián)系建立了保護(hù)動(dòng)作行為脂溢性的測(cè)度函數(shù)，運(yùn)用變長(zhǎng)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(shí)間長(zhǎng)度動(dòng)態(tài)化的要求。

故障過程；電網(wǎng)故障診斷；故障假說

早在上世紀(jì)七十年代，電網(wǎng)中就已經(jīng)開始了調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的的使用，一直以來，都取得了較好的效果。調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)在乎調(diào)度中心使用在線電網(wǎng)故障診斷的系統(tǒng)的方式，分析了故障后快速的故障設(shè)備盤以及故障相關(guān)的保護(hù)斷路動(dòng)作，這一過程越來越受到電力方面的專家所關(guān)注。電網(wǎng)故障診斷這一種方式是以調(diào)度為中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障數(shù)據(jù)的獲取和分析，通過一系列的工作之后，是故障發(fā)生的過程得以重現(xiàn)，進(jìn)而使相關(guān)人員能夠更加清楚的知道故障的原因，為調(diào)度員實(shí)施措施提供了有力的決策依據(jù)，最大限度的保障了故障處理的正確性，，減少停電的時(shí)間，從而降低因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間停電而造成的損失。

一、故障診斷的常用方法

在進(jìn)行故障診斷的初期，一般是運(yùn)用電網(wǎng)在大聲故障之后，對(duì)SCADA采集到的遙信，信息進(jìn)行詳細(xì)分析，每一條遙信就代表著電網(wǎng)發(fā)生的每一次事件。同時(shí)，時(shí)間之間也會(huì)存在著種種聯(lián)系，比如強(qiáng)弱關(guān)系。所以，診斷系統(tǒng)就會(huì)通過相應(yīng)的故障設(shè)備進(jìn)行定位，對(duì)信息進(jìn)行分析，進(jìn)而得到故障重現(xiàn)過程。

（一）專家系統(tǒng)

這種方式是最早的故障診斷方式，在診斷的過程中，會(huì)根據(jù)保護(hù)以及斷路器的相關(guān)動(dòng)作、運(yùn)行人員的經(jīng)驗(yàn)用規(guī)則進(jìn)行表示，進(jìn)而匯聚成一個(gè)龐大的專家系統(tǒng)故障檢測(cè)知識(shí)庫，將發(fā)生后的故障信息進(jìn)行輸入匹配，進(jìn)而找到出現(xiàn)故障的位置。專家系統(tǒng)故障診斷方式的優(yōu)點(diǎn)是有較強(qiáng)的信息確定能力以及推理能力，對(duì)于故障的過程能夠給與明確的解釋；其缺點(diǎn)是電網(wǎng)的組成部分異常復(fù)雜，不能完全地建立相應(yīng)的知識(shí)庫，對(duì)一些難以確定的故障也不能作出結(jié)論。隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，目前，專家系統(tǒng)會(huì)結(jié)合其它的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行綜合使用，進(jìn)而大大提高了其性能。對(duì)原本出現(xiàn)的不確定信息進(jìn)行了預(yù)處理，同時(shí)對(duì)專家系統(tǒng)所需要的知識(shí)規(guī)則進(jìn)行一定程度的簡(jiǎn)化，最大限度的見底了在檢測(cè)過程中的干擾，是檢測(cè)更加順利。

（二）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種具有大規(guī)模特征的處理系統(tǒng)，同時(shí)也是一種并行的分布處理系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷法具有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，除此之外，還具有較快的執(zhí)行速度和魯棒性好的優(yōu)點(diǎn)。人工神經(jīng)系統(tǒng)直接使用了徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障的診斷，通過相應(yīng)的參數(shù)，輸出電網(wǎng)中的元件的狀態(tài)，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(wǎng)故障診斷中的很多不確定問題，在信息論的解決方法基礎(chǔ)上，信道模型的建立可以準(zhǔn)確的確定動(dòng)作信息和元件故障之間的關(guān)系，并進(jìn)行他們之間發(fā)生故障的概率；將設(shè)備狀態(tài)設(shè)置成為信道的動(dòng)作，以是否出現(xiàn)征兆信號(hào)作為故障的判斷，同時(shí)建立信息順勢(shì)的優(yōu)化函數(shù)，運(yùn)用模擬退火的算法實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)故障的的檢測(cè)和策略的實(shí)施，進(jìn)而減少信息的損失，對(duì)各種故障的發(fā)生概率也可以進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，進(jìn)而定位出發(fā)生故障的電網(wǎng)元件。信息論故障檢測(cè)方法能夠有效的解決在缺少樣本情況下的故障檢測(cè)。

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(jù)收集的故障信息得到故障假說，以停電區(qū)域的可以供電設(shè)備為建設(shè)前提，對(duì)電網(wǎng)故障實(shí)行合理的解釋和猜想。通常來說，電網(wǎng)故障的實(shí)質(zhì)是通過合理的邏輯推理或是函數(shù)來驗(yàn)證故障假說的可行性，進(jìn)而找出更接近于實(shí)施的故障假說。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障的時(shí)候電網(wǎng)的觀察系統(tǒng)會(huì)根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)形成一個(gè)故障的映像集合：即E={e01,e02,……,e0i, ,……,e0n}，在這個(gè)集合中，可以根據(jù)相關(guān)的供電設(shè)備的斷路器進(jìn)行分析電網(wǎng)變化模式，先確定一個(gè)停電區(qū)域。

（二）信息錯(cuò)誤的故障假說修正

在進(jìn)行電網(wǎng)故障假說的時(shí)候，調(diào)度端所收到的故障信息中很有可能會(huì)出現(xiàn)信息的漏報(bào)、誤報(bào)和其它不利因素，這會(huì)出現(xiàn)更多的故障假說。首先，信息的漏報(bào)，每一個(gè)故障假說都可以隨意的進(jìn)行保護(hù)以及斷路器動(dòng)作事件假說的加入，把這樣的時(shí)間作為信息漏報(bào)的行為作為假設(shè)條件，從而得到新的故障假說。其次，信息誤報(bào)，每一個(gè)故障假說都可以隨意地進(jìn)行保護(hù)以及斷路器動(dòng)作時(shí)間信息誤報(bào)的加入，這個(gè)時(shí)間在邏輯上有益作為假設(shè)條件得以加入，從原來的時(shí)間假說中刪除改時(shí)間，進(jìn)而形成新的故障假說。

三、變長(zhǎng)度染色體遺傳算法

根據(jù)自然的遺傳機(jī)理演變?yōu)檫z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(guī)定的種群的染色體的長(zhǎng)度在優(yōu)化計(jì)算中保持不變，但是，這樣的條件在對(duì)變量的度變化進(jìn)行處理時(shí)則顯得不顧靈活。為了更好的解決這一問題，相關(guān)的專家學(xué)者提出了變長(zhǎng)染色體遺傳算法，在此基礎(chǔ)上，在數(shù)控系統(tǒng)的加工路徑、城市的公交專用通道進(jìn)行設(shè)置包括在遺傳學(xué)上進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用。

四、診斷流程

采用變長(zhǎng)度染色體遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算要遵循一定的流程，才能得到更好的結(jié)果，其具體步驟如下：

基于變長(zhǎng)度染色體遺傳算法的診斷流程圖

在這個(gè)流程中，需要特別注意的是，在完成了故障假說的優(yōu)化計(jì)算之后，要將目標(biāo)函數(shù)的計(jì)算最小資的故障假說確定為最終的故障時(shí)間解釋。

結(jié)語

本篇文章主要是結(jié)合了故障信息可能錯(cuò)誤的多種情況，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)故障重現(xiàn)，在故障假說的條件下，提出了更適應(yīng)電網(wǎng)故障時(shí)間在確定時(shí)間和空間維度的修正策略。同時(shí)，結(jié)合了染色體編碼，對(duì)相關(guān)的故障檢測(cè)進(jìn)行了修復(fù)，最大程度的滿足了電網(wǎng)故障在線運(yùn)行的需要。但是，在整個(gè)過程中，因?yàn)樾畔㈠e(cuò)報(bào)、漏報(bào)的情況，仍舊對(duì)一些故障無法確定，所以，在接下來的工作中，應(yīng)該加大力度，研究在信息錯(cuò)報(bào)和漏報(bào)的情況保證電網(wǎng)故障的檢測(cè)。

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1007-6344（2015）09-0347-02