[发明专利]一种用于交直流混联电网的故障识别与控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于交直流混联电网的故障识别与控制系统及方法，属于电力系统技术领域。本发明系统，包括：识别层，发出设备故障预警信号；分析及研判层，发出连锁故障预警信号；量化层，根据量化数据确定控制措施数据及发出故障区域预警信号；控制层，根据控制措施数据控制交直流混联电网运行并清除故障。本发明为大电网安全预警和控制提供快速精准的故障感知触角，实现交直流混联电网关键设备故障的快速精准识别，以及系统连锁故障准确快速的智能判断以及实时控制，提升电网运行人员对薄弱断面和复杂故障形态认知水平，可应用于省级电网、区域电网、跨区交直流混联电网的故障监测、预警和实时控制等典型场景，切实提升电网管控水平。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，并且更具体地，涉及一种用于交直流混联电网的故障识别与控制系统及方法。

背景技术

随着国家能源战略对特高压交直流发展计划的落实，大规模新能源基地及其送出工程的投入建成，以中东部及沿海地区电网为中心的特高压交直流混联电网的“强直弱交”特征更为突出，电网运行控制遭遇诸多难题，如电网故障形态复杂，对故障形态难以有效快速判断，故障判别时间过长，导致单个控制指令的周期太长，不利于交直流故障的快速隔离，限制了输电能力的提升，故障的发生存在地域分散性，难以针对所有故障组织有效防御控制等，大电网的安全、高效运行需要以更为灵活、可靠的故障识别预警和防御控制为基础的安全稳定分析及控制系统作保障。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于交直流混联电网的故障识别与控制系统，包括：

识别层，所述识别层接收交直流混联电网的设备故障数据，对故障数据进行故障识别，获取识别数据，并发出设备故障预警信号；

分析及研判层，所述分析及研判层调用识别层获取的识别数据，针对识别数据进行故障推理，获取连锁故障数据，并发出连锁故障预警信号；

量化层，所述量化层调用分析及研判层获取的连锁故障数据，针对连锁故障数据进行量化，获取量化数据，并根据量化数据确定控制措施数据及发出故障区域预警信号；

控制层，所述控制层接收设备故障预警信号、连锁故障预警信号及故障区域预警信号，并根据设备故障预警信号、连锁故障预警信号及故障区域预警信号发出紧急控制措施信号，发出紧急控制措施信号后调用量化层确定的控制措施数据，根据控制措施数据控制交直流混联电网运行并清除故障。

可选的，识别层：获取交直流混联电网的设备的历史故障数据，针对历史故障数据，提取历史故障数据中设备故障特征及故障特征规则化知识表示；根据设备故障特征及故障特征规则化知识表示构建映射模型；

使用映射模型对故障数据进行识别。

可选的，设备故障特征的提取，根据故障特征数据模型库，电气及非电气的实时状态突变信息进行提取。

可选的，分析及研判层，根据时变因素的量化指标，及对识别后的历史故障数据进行筛除和分类，构建推理模型；

使用推理模型对故障数据进行推理，获取连锁故障数据。

可选的，时变因素的量化指标获取方式，包括：

通过交直流混联电网时变特性对稳定判定算法的准确度影响获取指标；

并针对指标根据，交直流混联电网电气量受扰轨迹信息的演化趋势，确定时变因素的量化指标。

可选的，针对连锁故障数据进行量化，包括：

故障定位、传播路径推理及故障冲击强度量化；

所述故障定位，包括：将交直流混联电网分割成多个割集，并通过监测交直流混联电网的实时运行状态数据，确定割集能量流向，根据割集能量流向确定交直流混联电网的关键线路的割集能量，根据割集能量确定故障源所在的割集区域，通过故障源所在的割集区域对故障进行定位；