[发明专利]基于概率加权二分图法的智能变电站故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于概率加权二分图法的智能变电站故障诊断方法。

背景技术

在传统变电站中由于二次系统采用硬接线，存在相应逻辑实回路，物理接线与变电站的功能配置存在一一对应的关系，因此通过检测二次系统的接线便可以分析确定变电站二次系统故障。但是随着技术的发展，智能变电站以其特有的优势成为未来变电站发展的趋势。而智能变电站二次系统则将硬接线变为通信网络，即实回路变为虚回路，站内的采样信息、控制信息、闭锁信息、状态信息以及继电保护跳闸合闸都是通过通信网络实现，网络拓扑结构与功能信息以及信号的输入输出不再一一对应。基于这些变化，智能变电站二次系统的故障诊断与传统变电站有很大的不同。

由于传统变电站故障诊断算法模型一般是建立在开关信息、保护动作信息以及一次系统的拓扑结构基础上，因此这些算法只涉及变电站一次系统的故障诊断，对于二次系统的故障诊断则很少有涉及。这样的诊断是很不全面的，不利于故障的快速切除以及停电恢复。同时对于智能变电站，由于其二次系统实现了网络化，传统变电站的故障诊断模型更加无法适用于其二次系统的故障诊断，并且通过查阅相应的资料可以发现，依靠智能变电站一次系统以及二次系统征兆信息进行一次系统与二次系统故障诊断的研究，至今仍然比较匮乏。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了基于概率加权二分图法的智能变电站故障诊断方法，利用智能变电站征兆信息及召测信息，建立系统的概率加权二分图，这种方法逻辑清晰易懂，不论系统多复杂，均可用二分图表示其内在关系，同时该方法过程简单，非常实用。基于该方法进行智能变电站故障诊断，可以准确的诊断智能变电站一次系统及二次系统的故障。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

步骤一：获得智能变电站征兆信息并根据故障分析的实际需要获得召测信息；

步骤二：对步骤一所获得的所有信息进行优先级分类，对各征兆信息与召测信息进行概率赋值，得到实际系统的概率加权二分因果图；

步骤三：根据步骤二得到的概率加权二分图，采用基于贝叶斯公式的故障定位算法计算每种可能故障发生的概率，进行故障最终定位，确定故障元件，输出诊断结果；

步骤四：根据输出的故障诊断结果，进一步分析引起该次故障的原因，若下次出现相同故障则快速的进行诊断。

所述步骤一中，智能变电站征兆信息包括所有的继电保护动作信息、开关信息、二次系统征兆信息，其中二次系统征兆信息包括网络通信通断信息、交换机故障信息及流量信息；

所述召测信息为征兆信息中没有上传但是分析需要的继电保护动作信息、断路器信息、二次通信网络的静态配置信息、动态监测信息以及网络延时等；

所述二次通信网络的静态配置信息包括通过全站系统配置文件SCD获取的智能变电站二次系统网络配置信息以及智能电子设备配置信息；

所述动态监测信息包括通过数据采集与监控系统SCADA获得的二次系统召测信息以及通信网络的动态监测信息；

所述二次系统召测信息包括电源故障、报文异常及网络延时。

所述步骤一中还包括根据征兆信息对智能变电站一次系统进行故障诊断，当征兆信息属于一次系统中的信息则判断为一次系统故障，并根据信息的类型诊断出相应的故障元件，若不是一次系统，则应进一步诊断智能变电站的二次系统，根据获得二次系统的征兆信息进一步判断是否为二次系统设备故障。

所述步骤二中对步骤一所获得的所有信息进行优先级分类，以确定其优先级顺序；

在获得的征兆信息以及召测信息中，首先根据继电保护动作信息以及开关信息判断是否是一次系统故障，若判断为一次系统故障，则只用第一优先级信息即可；若根据断路器信息以及保护动作信息判断一次系统正常，则由二次装置信息以及局域网信息判断确定那个二次装置故障。

根据优先级确定一次系统故障，其次确定二次系统设备故障，最后确定二次系统网络故障的原则确定优先级的规则，所述优先级的确定规则：

第一优先级：继电保护动作信息以及开关信息；

第二优先级：二次装置信息；

第三优先级：局域网信息，具体包括：网络通断、交换机故障及流量及误码率。

所述步骤二中得到实际系统的概率加权二分因果图，具体为：确定系统的故障集，获得的征兆信息以及召测信息集，依据系统的故障集与征兆信息以及召测信息集之间的拓扑关系建立相应的概率加权二分图。