[发明专利]电网一次回路的故障诊断方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的故障诊断领域，特别是涉及电网一次回路的故障诊断方法和系统。

背景技术

在整个电网系统中，由一次设备发电机、变压器、断路器、输电线路等相互连接，构成生成、输运、分配电能或直接用于生产的电气回路构成电力系统的一次回路。它的整体运行的情况对于整个电网的安全是非常重要的，所以务必要做好它的故障预测以及检测的工作。

而随着电力建设的规模越来越大，网架结构越来越复杂，一次设备越来越向小型化、集成化、免维护等方向发展，设备的结构、性能、操作方法较过去的老旧设备大所不同；城市电力供需矛盾不断加剧，电网停电检修压力与日俱增；一次回路设备故障类型层出不穷，在电力发展现阶段对供电可靠性提出了高标准、高指标。基于以上情况，电力一次回路从业人员必须能够准确判断电力一次回路故障类型，及时进行检测和维修，保障电力供应，因此有必要设计一种能够辅助诊断的基于输电线路一次接线图建模的故障仿真方法。

但是目前关于一次接线图故障仿真技术仍十分匮乏，现有的技术均是以硬件方式模拟，仪器设备价格高昂、无法大量配备，导致仿真成本极高、效率低。难以普遍采用，阻碍了一次回路故障检测技术的推广和应用。另外当前一次回路中的故障检测都是针对单个电气设备进行检测，而一次回路的设备是一个整体，单个设备检测难以发现回路中真正的故障信号与故障位置，不宜评价一次回路的运行状态。

发明内容

基于此，有必要提供一种成本低且准确率高的电网一次回路的故障诊断方法与系统。

一种电网一次回路的故障诊断方法，包括：

采集一次回路的各检测点的实际运行数据；

将实际运行数据与一次回路在正常状态的运行数据进行比较，以判断一次回路是否存在故障；

根据判断的结果获取一次回路的故障状态列表，故障状态列表包括可能发生故障的设备的故障状态，故障状态包括设备的名称及设备的故障类型；

根据故障状态列表分别建立每一可能发生故障的设备对应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发生故障的设备的故障状态仿真模型与其余设备的正常状态仿真模型相连接；

获取一次回路故障仿真模型的各检测点的仿真运行数据；

将一次回路故障仿真模型的仿真运行数据分别与实际运行数据进行比较，并根据比较结果确定一次回路发生故障的设备及该设备的故障类型。

在其中一种实施方式中，在根据故障状态列表分别建立每一可能发生故障的设备对应的一次回路故障仿真模型的步骤之前，还包括步骤：

预先建立一次回路的每个设备的正常状态仿真模型和故障状态仿真模型。

在其中一种实施方式中，根据故障状态列表分别建立每一可能发生故障的设备对应的一次回路故障仿真模型的步骤包括：

根据故障状态列表选取一可能发生故障的设备，将该可能发生故障的设备的故障状态仿真模型与其余设备的正常状态仿真模型相连接，以建立该可能发生故障的设备对应的一次回路故障仿真模型；

重复以上步骤，直至建立每一可能发生故障的设备对应的一次回路故障仿真模型；

设定每个一次回路故障仿真模型的初始值及故障发生前的状态；

根据每个一次回路故障仿真模型计算各检测点的仿真运行数据。

在其中一种实施方式中，采集一次回路的各检测点的实际运行数据的步骤之后包括对运行数据进行预处理，预处理的步骤包括：

删除孤立的噪声数据和错误数据；

用平均值代替缺失数据；

合并冗余数据。

在其中一种实施方式中，将一次回路故障仿真模型的仿真运行数据分别与实际运行数据进行比较，并根据比较结果确定一次回路发生故障的设备及该设备的故障类型的步骤包括：

将每个一次回路故障仿真模型的仿真数据分别与实际运行数据进行比较，以计算每个一次回路故障仿真模型的仿真数据与实际运行数据的差异程度；

根据差异程度最小的一次回路故障仿真模型确定一次回路的故障设备及设备的故障类型。

一种电网一次回路的故障诊断系统，包括：

数据采集模块，用于采集一次回路的各检测点的实际运行数据；

比较模块，用于将实际运行数据与一次回路在正常状态的运行数据进行比较，以判断一次回路是否存在故障；

故障状态列表获取模块，用于在比较模块的比较结果为是时，根据判断的结果获取一次回路的故障状态列表，故障状态列表包括可能发生故障的设备的多个故障状态，故障状态包括设备的名称及设备的故障类型；