[发明专利]一种电网安全稳定控制系统状态在线评估方法

说明书

本发明公开了一种电网安全稳定控制系统状态在线评估方法。所述方法包括建立安全稳定控制系统的状态指标集和评语集，根据监控数据实时计算各指标；对状态指标划分层级并先行判断层级一地状态指标值，并根据判断结果分类执行后续步骤；在划分层级的基础上对状态指标按劣化方式分类并计算隶属度和劣化度；根据信息熵计算基础权重，根据劣化度变化修正隶属度并计算出变权函数，结合变权函数对基础权重进行动态调节，从而计算得到综合权重；以综合权重构建出权重矩阵，并最终按照权重矩阵和隶属度矩阵计算实时状态指标数集；选取实时状态数集中最大值所对应评估结果作为状态评估结果。本发明能够从整体上实现对安全稳定控制系统状态的在线评估。

技术领域

本发明涉及电力系统保护和控制技术领域，具体涉及一种电网安全稳定控制系统状态在线评估方法。

背景技术

随着特高压交直流电网快速发展，我国电网特性正在经历前所未有的变化，当前电网运行控制复杂程度前所未有。电网运行高度依赖安全稳定控制系统，安全稳定控制系统已成为特高压交直流电网安全稳定运行的标准配置。近年来，我国各大区域电网已逐步构建了特高压交直流电网系统保护，进一步拓展传统区域型安全稳定控制系统的架构和思路。

当电网受到严重故障冲击时，安全稳定控制系统的可靠及时动作是保障电网安全稳定的重要前提，安全稳定控制系统运行状态下降导致的误动、拒动将给电网带来难以承受的二次冲击。历史上，与安全稳定控制系统失效有关的电网事故不在少数，例如，2006年华中电网“7·1”停电事故，2011年美国“9·8”大停电事故，2018年巴西“3·21”大停电事故。因此，保障安全稳定控制系统处于正常运行状态并稳定发挥作用已成为不容忽视的重要课题，非常有必要实现对安全稳定控制系统的在线状态评估。

目前，安全稳定控制系统呈现出大型化、广域化和复杂化发展趋势。对安全稳定控制系统的运行状态产生影响的因素众多，在硬件方面，安全稳定控制系统连接了更多的一次、二次设备，彼此之间形成了复杂的耦合回路；在软件方面，安全稳定控制系统的控制策略，运行流程更是会决定安全稳定控制系统能否实现其主要功能的基础。自20世纪90年代以来，电气设备的状态评估技术逐渐受到关注。但是，目前电气设备的状态评估的研究主要集中于电力变压器、断路器等一次设备。安全稳定控制系统的状态评估与预测性检修决策依赖于设备监测数据、缺陷信息、故障和事故信息、检修数据等综合状态信息的集成处理与评估，由于运行原理、工作方式、状态特征的特殊性，现有的一些评估方法仍然不适用于安全稳定控制系统的状态评估，受到关注的人工神经网络算法的隐含层会极其复杂，同时参数过多导致收敛速度慢，稳定性极差。此外，基于人工智能的状态评估本质仍是设备状态特征信息的集成、融合与评价，目前基于人工智能的安全稳定控制系统状态评估技术同样存在空白，所以安全稳定控制系统的状态评估尚无可用的技术方法。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实际需要解决的问题是：选取合适的状态指标用于建立状态评估体系，精确反映不同状态指标对安全稳定控制系统的影响程度，结合所有状态指标得出安全稳定控制系统的评估结果。本发明通过结合安全稳定控制系统的各项功能模块，根据各模块指标对安全稳定控制系统的影响程度，能够从整体上实现对安全稳定控制系统状态的在线评估，并且直观反映各个模块功能的运行状态，为安全稳定控制系统的故障排查与检修决策提供科学依据。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种电网安全稳定控制系统状态在线评估方法，包括如下步骤：

S101、基于电网安全稳定控制系统能够采集的监控数据，建立出安全稳定控制系统的状态指标集X、相对应的评语集A和故障集Z；其中，评语集A包含4项评语：正常A₁、轻度劣化A₂、重度劣化A₃、故障A₄。

S102、按照各类状态指标的重要性程度，划分出电网安全稳定控制系统的状态指标的三个层级；