[发明专利]基于保护信号解析模型的继电保护隐性故障检测方法

权利要求书

1.一种基于保护信号解析模型的继电保护隐性故障检测方法，其特征在于，首先在现有的保护和断路器动作信号的基础上加入保护装置启动信号，并建立保护装置启动信号、保护装置动作信号以及断路器跳闸信号之间关联的解析模型；然后基于上述三种信号的实际状态与期望状态的最大匹配原则，构造反映其中任两者之间差异的目标函数并优化，从而确定故障模式；最后根据保护装置的启动和动作的实际状态与期望状态的差异确定含有隐性故障的保护装置，并在电网发生故障时，使得保护装置检测到特征量而启动并动作，从而驱动相应的断路器跳闸； 

所述的保护装置启动信号是指：当保护装置已启动，但由于延时未到时保护装置发出的即时信号；所述的保护装置动作信号是指：保护装置出口的动作信号，可使得驱动断路器跳闸，并使之发出跳闸信号，即线路和元件所配置的D个保护装置动作信号构成的集合为R{r₁,r₂…r_D}，保护启动信号构成的集合为A{a₁,a₂…a_D}，故障后与停电设备相关的所有Q个断路器的跳闸信号构成的集合为C{c₁,c₂…c_Q}；a_d＝1表示A中第d个保护启动，a_d＝0表示未启动；r_d＝1表示R中第d个保护动作，r_d＝0表示保护未动作；c_q＝1表示C中第q个断路器跳闸，c_q＝0表示断路器未跳闸。 

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，具体包括以下步骤： 

1)确定故障区域； 

2)确定疑似故障的元件或线路； 

3)建立解析模型并基于解析模型生成目标函数； 

4)对目标函数进行优化后检测隐性故障。 

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的故障区域边界断路器是指：当单侧电气量保护的断路器切除故障后，其一侧带电，一侧不带电，此类断路器被称作故障区域边界断路器，通过识别此类断路器，即可确定故障区域边界，从而形成故障区域。 

4.根据权利要求2所述的方法，其特征是，在确定故障区域后，发现其中共有M个可能发生故障的元件，构成元件集合S{s₁,s₂…s_M}；N条可能发生故障的线路，由于线路保护采用三段保护，一般情况下，一段保护范围为线路全长的80％，因此需将第n条线路分为三段p_n1、p_n2、p_n3，分别占整条线路的20％，60％，20％，由此构成电网线路集合P{p₁₁,p₁₂,p₁₃…p_N1,p_N2,p_N3}；定义s_m＝1或s_m＝0表示S中第m个元件处于故障状态或正常状态；p_ni＝1或p_ni＝0表示P中第n条线路的i段处于故障状态或正常状态。 

5.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的步骤3)具体包括： 

3.1)确立保护装置启动信号，并建立保护装置启动信号、保护装置动作信号以及断路器跳闸信号之间关联； 

3.2)初始建立包括母线保护装置信号、变压器保护装置信号、发电机保护装置信号及断路器动作信号的解析模型； 

3.3)当在保护范围内的故障发生后，相应的一段二段三段保护或者主保护后备保护均启动，由此向解析模型中进一步加入保护装置启动信号； 

3.4)在步骤3.3)基础上，向解析模型中进一步加入断路器的误动或者拒动情况。 

6.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的期望是指：故障后按照继电保护原理，保护或者断路器做出相应的正确动作响应，即动作期望，表现为相应的信号期望，即保护的启动信号期望A^*，动作信号期望R^*以及断路器的动作信号期望C^*。