基于規(guī)則樹(shù)的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度控制領(lǐng)域，涉及一種基于規(guī)則樹(shù)的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中不可避免會(huì)發(fā)生電網(wǎng)事故，同時(shí)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展對(duì)供電可靠性的要求越來(lái)越高，如何在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)根據(jù)電網(wǎng)故障信息快速識(shí)別故障設(shè)備是電網(wǎng)調(diào)度人員的重要工作之一。
[0003]長(zhǎng)期以來(lái)調(diào)度員主要根據(jù)告警信息人工判斷故障設(shè)備，工作壓力大，智能化程度低，容易出現(xiàn)誤判、錯(cuò)判等情況。當(dāng)發(fā)生電網(wǎng)事故時(shí)，大量的故障信息涌入調(diào)度中心，面對(duì)復(fù)雜緊迫的場(chǎng)面，調(diào)度員很難憑經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)立即判斷故障設(shè)備。故而電網(wǎng)故障設(shè)備的智能診斷一直是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化領(lǐng)域的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。近年來(lái)隨著電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和維護(hù)水平的提高，電網(wǎng)模型越來(lái)越準(zhǔn)確，維護(hù)越來(lái)越及時(shí)，故障信息越來(lái)越完整，基于專家系統(tǒng)、優(yōu)化算法、人工智能、Petri網(wǎng)等的電網(wǎng)事故故障設(shè)備診斷算法經(jīng)過(guò)多年的探討取得了一定的成果，在各級(jí)調(diào)度中心進(jìn)行了有益的嘗試，但其智能性、通用性水平不高，離實(shí)用化還有一定的距離，真正投入運(yùn)行的系統(tǒng)并不多見(jiàn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)﹄娋W(wǎng)故障進(jìn)行自動(dòng)診斷，從而大大提高電網(wǎng)事故分析推理的智能性和通用性的高效率的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種基于規(guī)則樹(shù)的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方法，用于根據(jù)從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)獲取的電網(wǎng)實(shí)施故障信息來(lái)對(duì)電網(wǎng)故障事件進(jìn)行分析，其包括以下步驟:
(1)根據(jù)不同的設(shè)備的屬性建立不同類型的規(guī)則樹(shù)；
(2)從所述的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中獲取電網(wǎng)實(shí)時(shí)故障信息；
(3)假定電網(wǎng)中的一個(gè)設(shè)備為故障設(shè)備，并獲得該設(shè)備所匹配類型的規(guī)則樹(shù)；
(4)取出所述的規(guī)則樹(shù)的根結(jié)點(diǎn)，將取出的所述的根結(jié)點(diǎn)推入推理隊(duì)列中，對(duì)所述的推理隊(duì)列中的根結(jié)點(diǎn)按照步驟(5)- (6)采用遞歸算法進(jìn)行規(guī)則樹(shù)推理；
(5)從所述的推理隊(duì)列中取出一個(gè)結(jié)點(diǎn)作為父結(jié)點(diǎn)，根據(jù)所述的規(guī)則樹(shù)獲得所述的父結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)集合；
(6)循環(huán)推理所述的子結(jié)點(diǎn)集合:獲取所述的子結(jié)點(diǎn)集合中的各個(gè)子結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備；從所述的電網(wǎng)實(shí)時(shí)故障信息中獲取動(dòng)作時(shí)間晚于所述的父結(jié)點(diǎn)動(dòng)作時(shí)間的故障信息，并判斷所獲取的故障信息是否包含所述的子結(jié)點(diǎn)對(duì)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備，若是，則所述的子結(jié)點(diǎn)推理成功，將所述的子結(jié)點(diǎn)推入所述的推理隊(duì)列中；
所述的循環(huán)推理的終止條件是所述的子結(jié)點(diǎn)為終止結(jié)點(diǎn)或所述的推列隊(duì)列為空；若所假設(shè)的故障設(shè)備的循環(huán)推理到終止節(jié)點(diǎn)，則所假設(shè)的故障設(shè)備為真實(shí)的故障設(shè)備； (7)返回步驟(3)。
[0006]所述的步驟(I)中，建立所述的規(guī)則樹(shù)包括以下步驟:
①定義故障設(shè)備診斷規(guī)則作為所述的規(guī)則樹(shù)的根結(jié)點(diǎn)；定義斷路器和保護(hù)動(dòng)作規(guī)則為所述的規(guī)則樹(shù)的子結(jié)點(diǎn)；定義結(jié)束規(guī)則作為所述的規(guī)則樹(shù)的終止結(jié)點(diǎn)和推理完成標(biāo)志；
②根據(jù)所述的設(shè)備在故障時(shí)斷路器和保護(hù)動(dòng)作的規(guī)律和關(guān)聯(lián)關(guān)系，以所述的故障設(shè)備診斷規(guī)則作為根結(jié)點(diǎn)、以所述的斷路器和保護(hù)動(dòng)作規(guī)則以及所述的終止節(jié)點(diǎn)作為子結(jié)點(diǎn)，逐級(jí)生成所述的規(guī)則樹(shù)；
③定義所述的規(guī)則樹(shù)中各個(gè)所述的結(jié)點(diǎn)的屬性。
[0007]所述的步驟(2)中，所述的電網(wǎng)實(shí)時(shí)故障信息分為斷路器動(dòng)作信息、保護(hù)動(dòng)作信息、自動(dòng)裝置動(dòng)作信息，其內(nèi)容包括設(shè)備編號(hào)、動(dòng)作時(shí)間、故障動(dòng)作值。
[0008]所述的步驟(6)中，根據(jù)所述的父結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備和所述的子結(jié)點(diǎn)的屬性，通過(guò)電網(wǎng)模型數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浍@取所述的子結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備。
[0009]所述的步驟(6)中，若所述的子結(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備的期望動(dòng)作值與所述的故障信息中所包含的故障動(dòng)作值相等，且所述的子結(jié)點(diǎn)的屬性為其推理成功后繼續(xù)推理時(shí)，則所獲取的故障信息包含所述的子結(jié)點(diǎn)對(duì)所對(duì)應(yīng)的設(shè)備。
[0010]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的方法根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的故障信息和診斷規(guī)則樹(shù)，從根結(jié)點(diǎn)開(kāi)始采用遞歸算法逐級(jí)判斷子結(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的故障信息是否發(fā)生，直到推理到終止結(jié)點(diǎn)或推理隊(duì)列為空。采用這種方式可以實(shí)現(xiàn)考慮故障信息時(shí)序的電網(wǎng)故障設(shè)備自動(dòng)診斷，大大提高電網(wǎng)事故分析推理的智能性和通用性，輔助調(diào)度人員自動(dòng)分析故障設(shè)備，減少事故處理時(shí)間，提高事故處理效率。
【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1為本發(fā)明的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方的流程示意圖。
[0012]附圖2為本發(fā)明的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方中電網(wǎng)故障設(shè)備診斷規(guī)則示意圖。
[0013]附圖3為本發(fā)明的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方中電網(wǎng)故障設(shè)備診斷規(guī)則樹(shù)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0015]實(shí)施例一:一種用于根據(jù)從電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)獲取的電網(wǎng)實(shí)施故障信息來(lái)對(duì)電網(wǎng)故障事件進(jìn)行分析的基于規(guī)則樹(shù)的電網(wǎng)故障設(shè)備分析推理方法，如附圖1所示，其包括以下步驟:
1、根據(jù)不同的設(shè)備的屬性分別建立不同類型的規(guī)則樹(shù)。
[0016]規(guī)則樹(shù)具有設(shè)備類型、電壓等級(jí)、間隔接線方式等屬性。規(guī)則樹(shù)的結(jié)點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)設(shè)備語(yǔ)義、是否展開(kāi)、動(dòng)作時(shí)間、期望動(dòng)作值、是否統(tǒng)計(jì)可信度等屬性。
[0017]如附圖2和附圖3所示，在建立規(guī)則樹(shù)時(shí)按以下步驟進(jìn)行:
①定義故障設(shè)備診斷規(guī)則作為規(guī)則樹(shù)的根結(jié)點(diǎn)；故障設(shè)備診斷規(guī)則具備設(shè)備類型、設(shè)備電壓等級(jí)、電網(wǎng)接線方式等屬性，可以根據(jù)假定的故障設(shè)備匹配對(duì)應(yīng)的規(guī)則；其中，設(shè)備類型包括主變、線路、母線等；設(shè)備電壓等級(jí)包括5001^、2201^、1101^、351^和1kV等；設(shè)備接線方式包括3/2接線、雙母線接線、單母線接線、單元接線、橋型接線等。該步驟具體為:從故障設(shè)備診斷規(guī)則中選擇一條規(guī)則作為根結(jié)點(diǎn)，比如從圖1中選擇線路故障規(guī)則作為圖2規(guī)則的根結(jié)點(diǎn)；
定義斷路器和保護(hù)動(dòng)作規(guī)則為規(guī)則樹(shù)的子結(jié)點(diǎn)；該步驟具體為:根據(jù)線路故障后斷路器和保護(hù)的動(dòng)作規(guī)律，從斷路器和保護(hù)動(dòng)作規(guī)則中選擇相應(yīng)的規(guī)則作為根結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)。比如線路故障后可能的結(jié)果是主保護(hù)正確動(dòng)作和主保護(hù)拒動(dòng)作；繼續(xù)定義各結(jié)點(diǎn)的子結(jié)點(diǎn)，直到定義完畢。根據(jù)線路故障后斷路器和保護(hù)的動(dòng)作規(guī)律，逐級(jí)定義如下:
1)主保護(hù)正確動(dòng)作的子結(jié)點(diǎn)是斷路器跳閘；
2)主保護(hù)拒動(dòng)作的子結(jié)點(diǎn)是后備保護(hù)正確動(dòng)作和后備保護(hù)拒動(dòng)作；
3)后備保護(hù)正確動(dòng)作的子結(jié)點(diǎn)是斷路器跳閘；
4)斷路器跳閘的子結(jié)點(diǎn)是斷路器正確斷開(kāi)和斷路器拒動(dòng)作；
5)后備保護(hù)拒動(dòng)作的子結(jié)點(diǎn)是上級(jí)線路故障；
6)斷路器拒動(dòng)作的子結(jié)點(diǎn)是上級(jí)線路故障；
7)斷路器正確斷開(kāi)的子結(jié)點(diǎn)是終止結(jié)點(diǎn)。
[0018]定義結(jié)束規(guī)則作為規(guī)則樹(shù)的終止結(jié)點(diǎn)和推理完成標(biāo)志；
②根據(jù)設(shè)備在故障時(shí)斷路器和保護(hù)動(dòng)作的規(guī)律和關(guān)聯(lián)關(guān)系，以故障設(shè)備診斷規(guī)則作為根結(jié)點(diǎn)、以斷路器和保護(hù)動(dòng)作規(guī)則以及終止節(jié)點(diǎn)作為子結(jié)點(diǎn)，逐級(jí)生成規(guī)則樹(shù)；
③定義規(guī)則樹(shù)中各個(gè)結(jié)點(diǎn)的屬性；結(jié)點(diǎn)屬性包括該規(guī)則對(duì)應(yīng)具體設(shè)備、是否展開(kāi)、是否統(tǒng)計(jì)可信度、期望動(dòng)作值和動(dòng)作時(shí)間等；具體的:
1)