[发明专利]基于智能电力监测仪表的微电网数据故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于智能电力监测仪表的微电网数据故障诊断方法，适用于具备分布式智能电力监测仪表的微电网，电网中每个数据监测点设有至少一个智能电力监测仪表，相邻的智能电力监测仪表间信号双向联通，各智能电力监测仪表以自组织、即插即用的方式，根据线路物理拓扑建立智能电力监测仪表测量网络；该方法包括如下步骤：

(10)构建物理约束方程：根据相邻节点的拓扑连接关系和本地节点与相邻节点的物理关系，生成物理关系约束方程；

(20)定时发起诊断：通过设定诊断周期，定时地发起诊断任务，若微电网设备本身发生硬件故障，则发出设备故障报警信号；若无故障，则对各节点监测的数据进行诊断；

(30)获取微电网数据：通过智能电力监测仪表获得系统运行的原始数据，获取系统微电网的各项电力参数，包括电压、电流监测数值；

(40)建立数据修复与故障诊断模型：基于智能电力监测仪表网络和微电网的电力参数，设定目标函数，并建立无中心数据修复与诊断优化模型；

(50)分布式优化求解：各智能仪表设定基于罚函数的优化方程，通过梯度下降法对优化方程进行求解，之后通过与相邻节点通信与协调进行分布式、并行协同计算，共同求解微电网电力参数的估计值；

(60)故障诊断与修复：利用故障数据库判断微电网是否出现故障，根据工程实践常见电气故障建立故障数据库，通过比对得出故障类型，修复错误数据并向工作人员发布警告通知。

2.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述(10)构建物理约束方程步骤包括：

(11)逻辑关系辨识：根据微电网智能电力监测仪表之间固有的物理连接关系与元器件等效模型，判断微电网中各智能电力监测仪表的连接关系，利用智能电力监测仪表的自组网能力，完成拓扑连接关系的辨识；

(12)物理关系约束方程生成：根据基本物理方程、基尔霍夫定理及网络逻辑关系，各节点得到本地节点与相邻节点的物理关系，生成物理关系约束方程。

3.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述(20)定时发起诊断步骤包括：

(21)诊断周期设定：根据设定的诊断周期，定时触发任务开始；

(22)设备状态判断：根据智能电力监测仪表中的设备运行状态标志位，判断每个设备的实际运行状态，若设备均无故障，则跳转到步骤(24)；

(23)发出维修警报：发出警报提示设备故障，并提示需要人工维修，而后跳转到(21)诊断周期设定步骤，等待下一次周期触发；

(24)发起诊断任务：硬件设备均无故障，发起数据诊断任务。

4.根据权利要求1所述的故障诊断方法，其特征在于，所述(40)建立数据修复与故障诊断模型步骤包括：

(41)设定目标函数：根据电力参数设定数据修复与诊断目标函数；

其中，J(x)为目标函数，I为单位向量，x为数据修正向量，x_measure为仪表上的实际电压、电流监测数值；

(42)建立优化模型：建立无中心数据修复与诊断优化模型，

其中，J_i(x_i)为节点i对应的目标函数，x_i为节点i的数据修正向量，x_j为节点j的数据修正向量，X_i为节点i的数据修正向量空间，g_i(x_i|x_j＝0)为节点i与相邻节点j构成的约束方程，N_i为i的相邻节点空间，n为节点总数。