[发明专利]电网中实时自动诊断的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及电气工程领域。更具体而言，本发明提供了一种用于对位于电网(electrical grid)中的设备中的故障执行实时自动诊断的系统和方法，该电网诸如例如是电力传输网和电力产生网。本发明的系统和方法包括使大量诊断点与系统的能力协调的“通用规则”的使用，以便提供事件关联分析，特别地应用到具有经常拓扑修改的电网。

背景技术

现代电力分布和传输的监管和控制中心具有对大且在地理上综合的网格进行管理的复杂任务。这样的中心通过电网获取大量的数据，从而使得能够诊断和定位系统中的异常情况。在现代控制中心中存在负责通过意外事件分析、短路分析以及其他功能来监控系统中负载的系统。然而，对于监管系统并且做出关键决策(尤其是在紧急情形下)，人类操作者的专业知识仍是必须的。在这样的紧急情形下，通常产生大量事件(其指示可能的异常情形)，常常由单个故障导致连锁反应。在控制中心中记录关键情形，其中操作者在一秒内接收到多于1500个事件。

关键情形中的大量事件对于系统运行是一个问题，因为其增加了操作者的诊断时间和反应时间，操作者必须“消化(digerir)”所有的事件爆发，以识别系统中的实际问题。因此，当由于情形的严重性以及受影响的客户的数目，应尽可能快地做出诊断以便可以执行校正措施的关键时刻，操作者为找出电网中实际正发生什么而耗费的时间长得多。此外，在有压力的情形下人易于出错，并且一个不正确诊断可以甚至不止一次使该情形变得更糟，一个错误校正动作可以损坏设备或将局部故障的影响传播到系统的其他部分。

许多公司和研究小组已经研究和开发了用于不同类型的网络(诸如，计算机网络、电网以及电信网络)中的故障分析的技术和应用。显然，他们未考虑过将开发用于一种类型的网络的技术或应用以应用在其他类型的网络中的可能性。更精确地，在计算机网络和电信网络中使用的大多数诊断技术和事件关联分析未被应用在电网中的故障诊断中，尽管对此不存在理论上的妨碍。可能由于此事实，合理数量的用于计算机网络和电信网络中的故障诊断的商业应用存在，并且非常少数量的用于电网的应用存在。此外，另一个问题是为单个问题建模需要过多数量的规则。

电力系统中的故障诊断中涉及的推理显著是象征性的，其使得能够通过系统进行自动化操作。此事实提高了使用基于用于自动处理事件的知识的应用的可能性，允许一系列关联事件与单个根本原因相关联。

事件关联系统成功的关键因素是选择适合于系统将进行其诊断的环境的事件关联技术。

由于部分知识库以关联规则(为未完成的早期项目创建的)的形式存在，根据情形：基于规则的推理，来选择将实施的最简单的技术。此选择的另一个优点是客户在规则的产生中已经具有先前经验，这将促进知识库的完成。然而，该选择导致两个主要问题：

·为网络问题建模需要大量的规则；

·由于网格拓扑中的改变造成的经常维护。

例如，仅为了为当前监管的传输线路的微小部分的故障建模，就需要1334个规则。假定每个区域中心具有近似相同数目的设备并且传输线路的规则表示用于每个中心的所有规则的一半，则可以估计为了为所有传输网络设备的所有问题建模将必需不止10000个规则。

在一个特定情况下，例如，仅在2002年10月，在高压线路的一个特定网格拓扑中存在八个改变。使用基于常规规则的推理，每当在网格拓扑中存在一个修改时就将必需重写或更新规则库。对于10000个规则的库，此任务变得相当困难，使得实际上不能够有效地使用这样的技术。

涉及本发明的主题的一些出版物是部分已知的，然而，却没有预料或甚至暗示本发明的主题。实施例包括一些文章，例如：

·ABOELELA E.；DOULEGERIS C.,Fuzzy Temporal Reasoning Model for Event Correlation in Network Management,24th Conference on Local Computer Networks,LCN'99,Lowell,马萨诸塞州,美国,150-159页,1999年10月。