電網(wǎng)一次回路的故障診斷方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電力系統(tǒng)的故障診斷領(lǐng)域，特別是設(shè)及電網(wǎng)一次回路的故障診斷方法 和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)中，由一次設(shè)備發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、輸電線(xiàn)路等相互連接，構(gòu) 成生成、輸運(yùn)、分配電能或直接用于生產(chǎn)的電氣回路構(gòu)成電力系統(tǒng)的一次回路。它的整體運(yùn) 行的情況對(duì)于整個(gè)電網(wǎng)的安全是非常重要的，所W務(wù)必要做好它的故障預(yù)測(cè)W及檢測(cè)的工 作。
[0003] 而隨著電力建設(shè)的規(guī)模越來(lái)越大，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，一次設(shè)備越來(lái)越向小型 化、集成化、免維護(hù)等方向發(fā)展，設(shè)備的結(jié)構(gòu)、性能、操作方法較過(guò)去的老舊設(shè)備大所不同； 城市電力供需矛盾不斷加劇，電網(wǎng)停電檢修壓力與日俱增;一次回路設(shè)備故障類(lèi)型層出不 窮，在電力發(fā)展現(xiàn)階段對(duì)供電可靠性提出了高標(biāo)準(zhǔn)、高指標(biāo)?；赪上情況，電力一次回路 從業(yè)人員必須能夠準(zhǔn)確判斷電力一次回路故障類(lèi)型，及時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和維修，保障電力供應(yīng)， 因此有必要設(shè)計(jì)一種能夠輔助診斷的基于輸電線(xiàn)路一次接線(xiàn)圖建模的故障仿真方法。
[0004] 但是目前關(guān)于一次接線(xiàn)圖故障仿真技術(shù)仍十分匿乏，現(xiàn)有的技術(shù)均是W硬件方式 模擬，儀器設(shè)備價(jià)格高昂、無(wú)法大量配備，導(dǎo)致仿真成本極高、效率低。難W普遍采用，阻礙 了一次回路故障檢測(cè)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。另外當(dāng)前一次回路中的故障檢測(cè)都是針對(duì)單個(gè)電 氣設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，而一次回路的設(shè)備是一個(gè)整體，單個(gè)設(shè)備檢測(cè)難W發(fā)現(xiàn)回路中真正的故 障信號(hào)與故障位置，不宜評(píng)價(jià)一次回路的運(yùn)行狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 基于此，有必要提供一種成本低且準(zhǔn)確率高的電網(wǎng)一次回路的故障診斷方法與系 統(tǒng)。
[0006] -種電網(wǎng)一次回路的故障診斷方法，包括：
[0007] 采集一次回路的各檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[000引將實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)與一次回路在正常狀態(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，W判斷一次回路是 否存在故障；
[0009] 根據(jù)判斷的結(jié)果獲取一次回路的故障狀態(tài)列表，故障狀態(tài)列表包括可能發(fā)生故障 的設(shè)備的故障狀態(tài)，故障狀態(tài)包括設(shè)備的名稱(chēng)及設(shè)備的故障類(lèi)型；
[0010] 根據(jù)故障狀態(tài)列表分別建立每一可能發(fā)生故障的設(shè)備對(duì)應(yīng)的一次回路故障仿真 模型，一次回路故障仿真模型包括可能發(fā)生故障的設(shè)備的故障狀態(tài)仿真模型與其余設(shè)備的 正常狀態(tài)仿真模型相連接；
[0011] 獲取一次回路故障仿真模型的各檢測(cè)點(diǎn)的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0012] 將一次回路故障仿真模型的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)分別與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù) 比較結(jié)果確定一次回路發(fā)生故障的設(shè)備及該設(shè)備的故障類(lèi)型。
[0013] 在其中一種實(shí)施方式中，在根據(jù)故障狀態(tài)列表分別建立每一可能發(fā)生故障的設(shè)備 對(duì)應(yīng)的一次回路故障仿真模型的步驟之前，還包括步驟：
[0014] 預(yù)先建立一次回路的每個(gè)設(shè)備的正常狀態(tài)仿真模型和故障狀態(tài)仿真模型。
[0015] 在其中一種實(shí)施方式中，根據(jù)故障狀態(tài)列表分別建立每一可能發(fā)生故障的設(shè)備對(duì) 應(yīng)的一次回路故障仿真模型的步驟包括：
[0016] 根據(jù)故障狀態(tài)列表選取一可能發(fā)生故障的設(shè)備，將該可能發(fā)生故障的設(shè)備的故障 狀態(tài)仿真模型與其余設(shè)備的正常狀態(tài)仿真模型相連接，W建立該可能發(fā)生故障的設(shè)備對(duì)應(yīng) 的一次回路故障仿真模型；
[0017] 重復(fù)W上步驟，直至建立每一可能發(fā)生故障的設(shè)備對(duì)應(yīng)的一次回路故障仿真模 型；
[0018] 設(shè)定每個(gè)一次回路故障仿真模型的初始值及故障發(fā)生前的狀態(tài)；
[0019] 根據(jù)每個(gè)一次回路故障仿真模型計(jì)算各檢測(cè)點(diǎn)的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)。
[0020] 在其中一種實(shí)施方式中，采集一次回路的各檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的步驟之后包 括對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理的步驟包括：
[0021 ]刪除孤立的噪聲數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)；
[0022] 用平均值代替缺失數(shù)據(jù)；
[0023] 合并冗余數(shù)據(jù)。
[0024] 在其中一種實(shí)施方式中，將一次回路故障仿真模型的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)分別與實(shí)際運(yùn) 行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定一次回路發(fā)生故障的設(shè)備及該設(shè)備的故障類(lèi)型的步 驟包括：
[0025] 將每個(gè)一次回路故障仿真模型的仿真數(shù)據(jù)分別與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，W計(jì)算 每個(gè)一次回路故障仿真模型的仿真數(shù)據(jù)與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的差異程度.
[0026] 根據(jù)差異程度最小的一次回路故障仿真模型確定一次回路的故障設(shè)備及設(shè)備的 故障類(lèi)型。
[0027] -種電網(wǎng)一次回路的故障診斷系統(tǒng)，包括：
[0028] 數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集一次回路的各檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0029] 比較模塊，用于將實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)與一次回路在正常狀態(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，W 判斷一次回路是否存在故障；
[0030] 故障狀態(tài)列表獲取模塊，用于在比較模塊的比較結(jié)果為是時(shí)，根據(jù)判斷的結(jié)果獲 取一次回路的故障狀態(tài)列表，故障狀態(tài)列表包括可能發(fā)生故障的設(shè)備的多個(gè)故障狀態(tài)，故 障狀態(tài)包括設(shè)備的名稱(chēng)及設(shè)備的故障類(lèi)型；
[0031] 故障仿真模塊，用于根據(jù)故障狀態(tài)列表分別建立每一可能發(fā)生故障的設(shè)備對(duì)應(yīng)的 一次回路故障仿真模型，一次回路故障仿真模型包括可能發(fā)生故障的設(shè)備的故障狀態(tài)仿真 模型與其余設(shè)備的正常狀態(tài)仿真模型相連接；
[0032] 獲取模塊，用于獲取一次回路故障仿真模型的各檢測(cè)點(diǎn)的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0033] 診斷模塊，用于將一次回路故障仿真模型的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)分別與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn) 行比較，并根據(jù)比較結(jié)果確定一次回路發(fā)生故障的設(shè)備及該設(shè)備的故障類(lèi)型。
[0034] 在其中一種實(shí)施方式中，還包括：
[0035] 建模模塊，用于預(yù)先建立一次回路的每個(gè)設(shè)備的正常狀態(tài)仿真模型和故障狀態(tài)仿 真模型。
[0036] 在其中一種實(shí)施方式中，故障仿真模塊包括：
[0037] 故障仿真建模單元，用于根據(jù)故障狀態(tài)列表選取一可能發(fā)生故障的設(shè)備，將該可 能發(fā)生故障的設(shè)備的故障狀態(tài)仿真模型與其余設(shè)備的正常狀態(tài)仿真模型相連接，W建立該 可能發(fā)生故障的設(shè)備對(duì)應(yīng)的一次回路故障仿真模型，并建立每一可能發(fā)生故障的設(shè)備對(duì)應(yīng) 的一次回路故障仿真模型；
[0038] 設(shè)置單元，用于設(shè)定每個(gè)一次回路故障仿真模型的初始值及故障發(fā)生前的狀態(tài)；
[0039] 計(jì)算單元，用于根據(jù)每個(gè)一次回路故障仿真模型計(jì)算各檢測(cè)點(diǎn)的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)。
[0040] 在其中一種實(shí)施方式中，還包括預(yù)處理模塊，預(yù)處理具體包括:刪除孤立的噪聲數(shù) 據(jù)和錯(cuò)誤數(shù)據(jù)、用平均值代替缺失數(shù)據(jù)和合并冗余數(shù)據(jù)。
[0041 ]在其中一種實(shí)施方式中，診斷模塊包括：
[0042] 差異程度比較單元，用于將每個(gè)一次回路故障仿真模型的仿真數(shù)據(jù)分別與實(shí)際運(yùn) 行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，W計(jì)算每個(gè)一次回路故障仿真模型的仿真數(shù)據(jù)與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的差異程 度；
[0043] 輸出單元，用于根據(jù)差異程度最小的一次回路故障仿真模型確定一次回路的故障 設(shè)備及設(shè)備的故障類(lèi)型。
[0044] 該電網(wǎng)一次回路的故障診斷方法，通過(guò)將一次回路各檢測(cè)點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)與該 一次回路在正常狀態(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，W判斷該一次回路是否存在故障，若存在故障， 則通過(guò)將可能存在故障的每個(gè)設(shè)備的故障仿真模型與其余設(shè)備的正常狀態(tài)仿真模塊相連 建立可能故障的設(shè)備對(duì)應(yīng)的一次回路故障仿真模塊，將該仿真模型的仿真運(yùn)行數(shù)據(jù)與實(shí)際 運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行比較W確定故障設(shè)備及該設(shè)備的故障類(lèi)型。該方法利用