本發明涉及電力系統故障診斷方法
技術領域:
,具體是指一種基于電力系統底層故障信息的復雜故障串聯整合的方法。
背景技術:
:電力系統復雜故障包括多重獨立故障、連鎖故障、共模故障等,其中可能包含保護或開關的誤動、拒動等情況。獨立多重故障是指電力系統中一定時間區段內發生的幾個相互獨立的故障;連鎖故障是指前后故障之間有相當明確的因果關系,即前一故障改變了系統狀態,從而觸發下一個故障;共模故障是指由一種外部原因同時引起的幾個元件故障。大量文獻對連鎖故障和共模故障的產生機理和發展形式進行了研究,鄧慧瓊,艾欣等人在《電網技術》2008,32(15):41-46上發表的《電網連鎖故障的概率分析模型及風險評估》一文中指出在系統運行階段,初始故障使保護動作斷開故障線路,造成潮流轉移,進而導致其它線路過載是連鎖故障發展公認的一種模式,因此,由于潮流轉移引起的過負荷是連鎖故障發展的主要推動力。由于我國高壓輸電網主要采用距離保護作為后備保護,且距離Ⅲ段保護動作于線路過負荷,因此,在一條輸電線路由于故障斷開并造成大規模潮流轉移后,潮流變化較大的線路距離Ⅲ段保護在事故過負荷情況下動作是連鎖故障線路相繼跳閘的重要原因。辛建波、萬軍彪等人在《電力系統保護與控制》2013,41(1):84-89上發表的《省級電網中短期風險評估系統及其不確定性建模方法研究》一文中指出常見的共模故障是同塔雙回線因雷擊導致的同時停運。隨著我國電力系統故障診斷技術和通信手段的不斷成熟,用于故障診斷的信息源越來越豐富,利用多種信息源數據對故障進行診斷已成為研究熱點,但是其研究內容鮮有涉及對多個故障的綜合辨識。謝俊、李會新等人在《電氣應用》2016,35(5):56-62上發表的《基于多源信息的電網故障綜合分析系統》一文中提出了基于數據采集與監視系統(SCADA)、廣域測量系統(WAMS)、保護信息系統和故障錄波系統的電網故障綜合分析系統,該系統能夠得出單個故障的發生位置、發生時間、保護動作原因、保護動作情況以及保護誤拒動信息等故障詳細信息,但是該方法只能對單一故障進行分析,無法實現多個故障的串聯整合。將故障診斷系統通過一定算法得到的單一故障稱為底層故障,底層故障的發生時間、發生位置和故障類型,以及開關誤拒動等信息稱為底層故障信息,許婧、白曉民等人在《電力系統自動化》2011,35(3):5-8上發表的《基于復雜故障處理技術的連鎖故障診斷》一文中提出了利用底層故障信息實現連鎖故障辨識的方法,并在對連鎖故障進行辨識的同時,考慮了保護隱藏故障的影響。保護的隱藏故障是保護系統中的一種持久性缺陷,在正常情況下,該缺陷不被暴露和發現,但是當系統發生故障或出現不正常運行狀態時會被觸發,其直接后果是引起繼電保護的誤動。保護的隱藏故障包括保護硬件裝置故障,保護邏輯錯誤和保護整定值錯誤。通常情況下,保護隱藏故障不會被觸發,但當系統發生某一故障后,系統運行條件惡化,可能觸發存在隱藏故障的保護,進而錯誤地切除下一條線路。雖然該文章提出了一種利用底層故障信息實現的連鎖故障和保護隱藏故障辨識方法,但該文章對連鎖故障及保護隱藏故障的辨識方法較為粗糙,缺乏對工程實際情況的考證,且沒有考慮共模故障。此外,該方法僅僅能夠實現對兩個故障的關聯性進行辨識,沒有涉及對多個故障進行串聯整合,從而無法應用于工程實踐當中。隨著電網規模的逐漸擴大,電力系統復雜故障的發生頻率也越來越高。復雜故障發生后,電網大量故障信息同時涌入調度中心,給調度人員對故障的清晰認知造成了很大影響,會導致錯誤的調度決策,造成電網穩定性的惡化,因此有必要對上傳的復雜故障信息進行分類整合,形成簡單易于理解的故障發展演進過程,為運行調度人員理解故障的發生和發展過程提供參考依據,使電網快速恢復穩定。技術實現要素:針對上述不足,本發明提供一種基于電力系統底層故障信息的復雜故障串聯整合方法,旨在解決現有復雜故障辨識過程較為粗糙、精確的復雜故障辨識過程中計算極其復雜和由于多個復雜故障之間耦合的原因而導致無法準確地對多個復雜故障進行串聯整合辨識的技術問題。為解決上述問題,本發明提供一種基于電力系統底層故障信息的復雜故障串聯整合方法,包括以下步驟:(1)利用傳統故障診斷系統獲取一定時間區段內發生的N個底層故障的底層故障信息,并將N個故障按第一排序時刻的先后順序列于時間軸上;(2)選取時間窗口的長度,以時間軸上第e個底層故障的第一排序時刻為時間窗口起點,并將e的初始值置為1;(3)辨識上述時間窗口內的所有底層故障兩兩之間的關聯性,并基于底層故障之間的關聯性將底層故障整合成復雜故障,區分復雜故障的類型;(4)對步驟(3)中辨識出的第一排序時刻非相鄰的連鎖故障進行修正,對步驟(3)中第一排序時刻非相鄰的保護隱藏故障進行修正;(5)時間窗口起點滑動至第e+1個底層故障的第一排序時刻,辨識時間窗口所有底層故障兩兩之間的關聯性,并基于底層故障之間的關聯性將底層故障整合成復雜故障,區分復雜故障的類型,步驟(5)辨識方法與步驟(3)中辨識方法相同;(6)對步驟(5)中辨識出的第一排序時刻非相鄰的連鎖故障和第一排序時刻非相鄰的保護隱藏故障進行修正,步驟(6)中修正方法與步驟(4)中修正方法相同;(7)檢查是否已對N個底層故障兩兩之間的關聯性辨識,若是,則輸出復雜故障的串聯整合結果,否則返回步驟(5);若故障的故障類型為短路故障,則上述的第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述的第一排序時刻為線路斷開時刻。進一步地,步驟(1)中底層故障的底層故障信息包含故障編號、故障線路、故障發生時刻、線路斷開時刻、保護動作情況、保護重合時刻、重合結果、故障類型以及故障測距結果。進一步地,步驟(3)中辨識上述時間窗口內的所有底層故障兩兩之間的關聯性步驟為:(31)任意選取時間窗口內兩個底層故障,分別設為故障m和故障n,且故障m的第一排序時刻先于故障n的第一排序時刻;(32)根據底層故障的底層故障信息,檢查故障n的故障類型是否為保護誤動,若是則進入保護隱藏故障的辨識流程,結束保護隱藏故障的辨識流程后進入步驟(34),否則進入步驟(33);(33)根據底層故障的底層故障信息,檢查故障n的故障類型是否為短路故障,若是則進入共模故障的辨識流程,結束共模故障的辨識流程后進入步驟(34),否則進入連鎖故障的辨識流程,結束連鎖故障的辨識流程后進入步驟(34);(34)檢查是否已對時間窗口內的所有故障兩兩之間的關聯性辨識,若是則結束時間窗口內所有故障兩兩之間的關聯性辨識,否則進入步驟(31);若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻。根據不同的故障類型,進入不同的復雜故障類型辨別流程,提高復雜故障類型辨識的針對性,減少計算過程,從而提高復雜故障類型辨識的準確性。進一步地,步驟(32)中保護隱藏故障的辨識流程為:(321)根據底層故障的底層故障信息,檢查故障m的故障類型是否為短路故障,若是則進入步驟(322),否則進入步驟(323);(322)通過公式檢查故障m和故障n是否滿足保護隱藏故障的第一動作時間指標,若ihidtime1為1,則進入步驟(324),否則,辨識出故障m和故障n為多重獨立故障,并結束保護隱藏故障的辨識流程進入步驟(34);(323)通過公式檢查故障m和故障n是否滿足保護隱藏故障的第二動作時間指標,若ihidtime2為1,則進入步驟(324),否則,辨識出故障m和故障n為多重獨立故障,并結束保護隱藏故障的辨識流程進入步驟(34);(324)利用公式檢查故障m和故障n是否滿足保護隱藏故障的線路位置指標,若ihidline為1,辨識出故障m和故障n為保護隱藏故障,并結束保護隱藏故障的辨識流程進入步驟(34),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束保護隱藏故障的辨識流程進入步驟(34);式中,ihidtime1為保護隱藏故障的第一動作時間指標,tnd表示故障n線路斷開時刻,tmg表示故障m的故障發生時刻,ihidtime2為保護隱藏故障的第二動作時間指標;tmd表示故障m的線路斷開時刻,ihidline表示保護隱藏故障的線路位置指標,linem表示故障m所在的故障線路,linen表示故障n所在的故障線路,[0,△thide]為時間差閾值,時間差閾值表示在考慮的時間窗口內電力系統所有繼電保護時間整定值范圍,將linem的兩端母線定義為一級母線,與一級母線相連的除linem外的支路與linem的電氣距離定義為一級,與linem電氣距離為一級的線路的另一端母線定義為二級母線,K級母線與K+l級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K級母線與K級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K=1,2,3,4……。綜合利用故障線路、故障發生時刻、線路斷開時刻、保護動作情況、故障類型等信息,避免了進行大量復雜的保護范圍整定計算和保護配合邏輯分析,降低了辨識復雜程度,提高了保護隱藏故障辨識的針對性,對于辨識方法中所涉及的不同的時間差閾值,根據實際系統中繼電保護裝置的時間整定值范圍對其進行了設置,提高了辨識準確度。進一步地,步驟(33)中共模故障的辨識流程為:(3311)根據底層故障信息,檢查故障m的故障類型是否為短路故障,若是則進入步驟(3312),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34);(3312)根據公式檢查故障m和故障n是否滿足共模故障的動作時間指標,若icomtime為1,則進入步驟(3313),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34);(3313)根據公式檢查故障m和故障n是否滿足共模故障的故障線路指標,若icomline為1,則進入步驟(3314),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34);(3314)根據公式檢查故障m和故障n是否滿足共模故障的故障定位指標,若icomloc為1,則認為故障m和故障n為共模故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34);式中,icomtime為共模故障動作時間指標,tng表示故障n的故障發生時刻,tmg表示故障m的故障發生時刻,△tcommon為時間差閾值,時間差閾值表示允許的測量時間差范圍,icomline表示共模故障的線路位置指標,linem表示故障m所在的故障線路,linen表示故障n所在的故障線路,icomloc表示共模故障的故障定位指標,dm表示故障m在linem上的發生位置與linem和linen的公共母線Busmn的距離,dn表示故障n在linen上的發生位置與linem和linen的公共母線Busmn的距離,dset表示測量誤差閾值,dn和dm是故障測距信息,通過故障錄波系統中所集成的行波測距或故障錄波測距信息獲得;將linem的兩端母線定義為一級母線,與一級母線相連的除linem外的支路與linem的電氣距離定義為一級,與linem電氣距離為一級的線路的另一端母線定義為二級母線,K級母線與K+l級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K級母線與K級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K=1,2,3,……。根據共模故障的特征,提出了共模故障的辨識流程,作為復雜故障辨識流程的有機組成,使復雜故障的辨識結果更加準確。進一步地,步驟(33)中連鎖故障的辨識流程為:(3321)根據底層故障信息,檢查故障n的保護動作情況是否為三相跳閘,若是則進入步驟(3322),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,退出連鎖故障的辨識流程,并進入步驟(34);(3322)根據底層故障信息,檢查故障m的保護動作情況是否為三相跳閘,若是則進入步驟(3323),否則進入步驟(3324);(3323)根據公式檢查故障m和故障n是否滿足連鎖故障的第一動作時間指標,若icastime1為1,則進入步驟(3226),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34);(3324)根據底層故障信息,檢查故障m的重合結果是否為重合失敗,若是則進入步驟(3325),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34);(3325)根據公式檢查故障m和n是否滿足連鎖故障的第二動作時間指標,若icastime2為1,則進入步驟(3326),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34);(3326)故障m所在線路斷開后,利用潮流計算程序計算出其余所有線路的穩態潮流;(3327)根據公式檢查故障m和故障n是否滿足連鎖故障的故障線路指標,若ioverload為1,則認為故障m和故障n為連鎖故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34)。式中,icastime1表示連鎖故障的第一動作時間指標,tnd表示故障n的線路斷開時刻,tmd表示故障m的線路斷開時刻,[△tcas1,△tcas2]為時間差閾值,時間差閾值表示距離Ⅲ段保護設定的時間整定值范圍,icastime2表示連鎖故障的第二動作時間指標,tmc表示故障m保護重合時刻,ioverload表示連鎖故障的故障線路指標,Slinen表示利用潮流計算程序求得的故障m所在線路斷開后,故障n所在線路的穩態潮流,Slinenlimit表示事先設定的故障n所在線路的線路容量極限,β表示潮流的裕度。綜合利用故障線路、線路斷開時刻、保護動作情況、保護重合時刻、重合結果、故障類型信息對連鎖故障進行辨識,避免了采集系統實時量測值,減輕了信息傳輸的負擔,提高了連鎖故障辨識的針對性,對于辨識方法中所涉及的各種閾值,本發明根據實際系統中繼電保護裝置的時間整定值范圍對其進行了設置,提高了辨識準確度。進一步地,步驟(4)中第一排序時刻非相鄰的連鎖故障之間的關聯性修正步驟為:(411)假設時間窗口內共有k個底層故障,將時間窗口內的這些底層故障按第一排序時刻的先后順序依次記作故障z1、故障z2、…、故障zk;(412)搜索已辨識的所有第二排序時刻先于故障zs且與故障zs為連鎖故障關系的故障,若搜索不到故障,則認為指向故障zs的連鎖故障關系不需要修正,進入步驟(416),否則,將搜索到的故障按第二排序時刻的先后順序依次記作故障ws1、故障ws2……故障wsi,將故障ws1、故障ws2……故障wsi所對應的第二排序時刻分別記作第二排序時刻ts1、第二排序時刻ts2……第二排序時刻tsi;(413)搜索故障ws1到故障zs之間發生的所有保護動作情況為三相跳閘的故障或重合結果為重合失敗的故障,按第二排序時刻的先后順序依次將搜索到故障記作故障ks11、故障ks12……故障ks1j,利用潮流計算軟件分別計算出故障ks11、故障ks12、…、故障ks1j發生后,故障zs所在線路的穩態潮流S1、穩態潮流S2、…、穩態潮流Sj,利用步驟(3227)所述公式分別計算故障ks11、故障ks12、…、ks1j與故障zs連鎖故障的故障線路指標,記作故障線路指標ioverload(1)、故障線路指標ioverload(2)、…、故障線路指標ioverload(j),依次檢查故障線路指標ioverload(j)、故障線路指標ioverload(j-1)、…、故障線路指標ioverload(1)是否均為1,若是則進入步驟(415),否則進入步驟(414);(414)取故障線路指標ioverload(j)、故障線路指標ioverload(j-1)、…、故障線路指標ioverload(1)序列中第一個為0的故障線路指標,記作故障線路指標ioverload(L),故障ks1L為故障線路ioverload(L)對應的故障,第二排序時刻ts1L為故障ks1L對應的第二排序時刻,搜索步驟(412)中第二排序時刻tsr滿足tsr≥ts1L,且距離第二排序時刻ts1L最近的第二排序時刻,記作第二排序時刻tsd,第二排序時刻tsd對應的故障為故障wsd,則故障wsd與故障zs為連鎖故障,wst與故障zs不是連鎖故障,進入步驟(416);(415)認為故障ws1與故障zs為連鎖故障,wsy與故障zs不是連鎖故障,進入步驟(416);(416)判斷s是否等于k,若是結束時間上非相鄰的連鎖故障之間的關聯性修正,否則使s=s+1進入步驟(412);其中,s的初始值為1,0<s≤k,0<L≤j,0<r<i,t≠d,y≠1,若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻;若故障保護動作情況為三相跳閘,則上述故障的第二排序時刻為線路斷開時刻,若故障重合結果為重合失敗,則上述排序時刻為保護重合時刻。考慮到不僅兩兩故障之間可能存在關聯性,而且不同幾組故障之間的關聯性也相互影響,即多個故障關聯性之間存在耦合關系,本發明中提出了關聯性修正的方法,從而使多個底層故障關聯性的辨識更加準確,更加符合實際。進一步地,步驟(4)中第一排序時刻非相鄰的保護隱藏故障之間的關聯性修正步驟為:(421)假設時間窗口內共有c個底層故障,將時間窗口內的這些故障按第一排序時刻的先后順序依次記作故障p1、故障p2……故障pc;(422)搜索已辨識的所有第一排序時刻先于故障pb的第一排序時刻且與故障pb為保護隱藏故障關系的故障,且所述故障與故障pb在第一排序時刻非相鄰,若不存在這些故障則認為指向pb的保護隱藏故障關系不需要修正,進入步驟(424),否則,將這些故障按第一排序時刻的先后順序依次記作qb1、qb2……qba,進入步驟(423);(423)故障qb1與故障pb為保護隱藏故障關系,故障qbx與故障pb不是保護隱藏故障關系;(424)判斷b是否等于c,若是結束時間上非相鄰的連鎖故障之間的關聯性修正,否則使b=b+1進入步驟(422);其中,b的初始值為1,0<b≤c,x≠1,,若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻。考慮到不僅兩兩故障之間可能存在關聯性,而且不同幾組故障之間的關聯性也相互影響,即多個故障關聯性之間存在耦合關系,本發明中提出了關聯性修正的方法,從而使多個底層故障關聯性的辨識更加準確,更加符合實際。進一步地,步驟(5)辨識底層故障兩兩之間的關聯性的步驟為:(51)任意選取新進入窗口的兩個底層故障:故障u和故障v,且故障u的第一排序時刻先于故障v第一排序時刻,辨識故障u和故障v的關聯性步驟與步驟(31)至步驟(33)中辨識故障m與故障n的關聯性相同;(52)檢查是否已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性進行辨識,若已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性進行辨識,則進入步驟(53),否則,進入步驟(51)。(53)任意選取新進入時間窗口的底層故障p,任意選取非新進入時間窗口的底層故障q,且故障q的第一排序時刻先于故障p第一排序時刻,辨識故障p和故障q的關聯性步驟與步驟(31)至步驟(33)中辨識故障m與故障n的關聯性相同;(54)檢查是否已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障與非新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性辨識,若已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障與非新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性進行辨識,則進入步驟(6),否則,進入步驟(53);若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻。先辨識新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性,后辨識新進入時間窗口底層故障與非新進入時間窗口的底層故障之間的關聯性,避免重復辨識非新進入時間窗口的底層故障之間的關聯性,減少計算時間。通過本發明所構思的以上技術方案,與現有技術相比,取得以下有益效果:1、本發明根據共模故障的特征創新性地首次提出了共模故障的辨識方法,并在本發明中采用了優于現有方法的保護隱藏故障和連鎖故障的辨識方法,根據底層故障的故障類型分別對不同復雜故障類型進行辨識,從而將保護隱藏故障、共模故障和連鎖故障辨識有機地綜合在一起,使本發明更加完整地包含了電力系統的各種故障類型,使辨識結果更加符合實際情況。2、本發明提出了辨別時間窗口內底層故障關聯性的方法和時間窗口的移動策略,大大降低了計算復雜程度。另外,本發明綜合考慮了電力系統繼電保護的時間整定值取值范圍以及計算復雜程度,選擇了合適的辨識窗口長度,屏蔽掉所有不可能存在關聯性的底層故障,能夠完整辨識所有底層故障關聯性同時保證計算簡單。3、本發明提出了底層故障關聯性修正的方法,消除由于多個復雜故障之間存在耦合關系導致底層故障之間關聯性判斷出現偏差,從而使多個底層故障關聯性的辨識更加準確,更加符合實際。4、根據不同的故障類型會造成不同類型的復雜故障,以不同的故障類型作為判別依據采用不同復雜故障辨識流程,提高了判別復雜故障類型的針對性和準確度;對于辨識方法中所涉及的各種閾值,根據實際系統中繼電保護裝置的時間整定值范圍對其進行了限定,提高了辨識準確度,本發明沒有使用大量的電力系統暫態數據,僅基于穩態數據和底層故障信息,計算簡單。5、本發明通過提高復雜故障辨識的針對性,簡化復雜故障辨識過程中的計算,提高辨識準確性,得到易于理解的故障發展演進過程,為實際運行人員在海量故障數據中獲取關鍵故障信息提供了參考依據,有利于電網快速恢復穩定。附圖說明圖1本發明的步驟流程圖;圖2為新英格蘭10機39節點系統結構示意圖。具體實施方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。如圖1所示,本發明中基于電力系統底層故障信息的復雜故障串聯整合方法,包括以下步驟:(1)利用傳統故障診斷系統獲取一定時間區段內發生的N個底層故障的底層故障信息,并將N個底層故障按第一排序時刻的先后順序排列于時間軸上,底層故障的底層故障信息包含故障編號、故障線路、故障發生時刻、線路斷開時刻、保護動作情況、保護重合時刻、重合結果、故障類型以及故障測距結果;若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻。由于精確的故障測距結果需要通過故障錄波測距系統或行波測距系統獲得,且實際工程中行波測距系統常集成在故障錄波系統內,而故障錄波系統數據上傳、處理速度較慢,因此此時暫不上傳故障測距結果,故障測距結果在計算共模故障的故障定位指標時上傳,減少傳輸、計算時間。(2)選取時間窗口的長度,以時間軸上第e個底層故障的第一排序時刻為時間窗口起點,并將e的初始值置為1。時間窗口的長度選擇需要綜合考慮以下兩個因素:計算的復雜程度以及兩個關聯性故障的第一排序時刻的間隔時間長短。若時間窗口的長度偏大,則數據緩沖區內存儲的數據量和計算的復雜程度將會大大增加;若時間窗口的長度過小,則可能漏判兩個關聯性故障。由于兩個關聯性故障的第一排序時刻的間隔取決于繼電保護的整定時間值,且電力系統中繼電保護裝置復雜多樣,不同系統中保護之間的配合也有所不同,因此兩關聯性故障的第一排序時刻的間隔范圍須根據實際電網的具體保護配置加以確定。由于計算復雜程度隨著辨識窗口的長度增加而明顯增大,因此本方法中不考慮整定時間為分鐘級別的串聯電容器保護和并聯電容器保護等,在實際工程應用中,時間窗口可以選擇為該電網1min以內的保護時間整定值的最大值。由于常用保護時間整定值大部分在10s以下,當系統內保護時間整定信息不易確定時,可取時間窗口為10s。本發明引入了時間窗口,且綜合考慮了電力系統繼電保護的時間整定值取值范圍以及計算復雜程度,選擇了合適的辨識窗口長度,屏蔽掉所有不可能存在關聯性的底層故障,能夠完整辨識所有底層故障關聯性同時保證計算簡單。(3)辨識上述時間窗口內的所有故障兩兩之間的關聯性,并基于底層故障之間的關聯性將底層故障整合成復雜故障,區分復雜故障的類型,其步驟為:(31)選取時間窗口內故障m和故障n,且故障m的第一排序時刻先于故障n的第一排序時刻,若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻。(32)根據底層故障信息,檢查故障n的故障類型是否為保護誤動,若是則進入保護隱藏故障的辨識流程,若不是則進入步驟(33)。不同故障n的故障類型對應不同的辨識流程,提高復雜故障類型辨識的針對性,減少計算過程。步驟(32)中的保護隱藏故障的辨識流程包含以下步驟:(321)根據底層故障信息,檢查故障m的故障類型是否為短路故障,若是則進入步驟(322),否則進入步驟(323)。(322)檢查故障m和故障n是否滿足保護隱藏故障的第一動作時間指標,即故障m的故障發生時刻與故障n線路斷開時刻時間之差是否在考慮的時間窗口長度內所有繼電保護時間整定值范圍之內,其計算方法如下:ihidtime1=1(tnd-tmg∈[0,Δthide])0(tnd-tmg∉[0,Δthide])]]>式中,ihidtime1為保護隱藏故障的第一動作時間指標,若ihidtime1為1,則表示滿足該指標,若ihidtime1為0,則表示不滿足該指標,tnd表示故障n線路斷開時刻,tmg表示故障m的故障發生時刻,[0,△thide]為時間差閾值,時間差閾值表示考慮的時間窗口長度內電力系統所有繼電保護時間整定值范圍。對于不同的系統,有不同的保護配置情況,所以△thide有所不同。考慮到△thide取較大值后計算的復雜程度大大增加,因此本發明不考慮電力系統中整定時間較長的繼電保護延時,取△thide為10s。若ihidtime1為1,則進入步驟(324),否則,辨識出故障m和故障n為多重獨立故障,并結束保護隱藏故障的辨識流程進入步驟(34)。通過用考慮的時間窗口長度內電力系統所有繼電保護時間整定值范圍限定故障m的故障發生時刻和故障n的線路斷開時刻差值,提高辨識實用性和精確性。(323)檢查故障m的和故障n是否滿足保護隱藏故障的第二動作時間指標,即故障m的線路斷開時刻與故障n的線路斷開時刻時間之差是否在考慮的時間窗口長度內電力系統所有繼電保護時間整定值范圍之內,其計算方法如下:ihidtime2=1(tnd-tmd∈[0,Δthide])0(tnd-tmd∉[0,Δthide])]]>式中,ihidtime2為保護隱藏故障的第二動作時間指標,若ihidtime2為1,則表示滿足該指標,若ihidtime2為0,則表示不滿足該指標;tnd表示故障n的線路斷開時刻;tmd表示故障m的線路斷開時刻;[0,△thide]為時間差閾值,時間差閾值表示考慮的時間窗口長度內電力系統所有繼電保護時間整定值范圍。對于不同的系統,有不同的保護配置情況,所以△thide有所不同。考慮到△thide取較大值后計算的復雜程度大大增加,因此本方法不考慮電力系統中整定時間較長的繼電保護,取△thide為10s。若ihidtime2為1,則進入步驟(324),否則辨識出故障m和故障n為多重獨立故障,并結束保護隱藏故障的辨識流程進入步驟(34)。通過用考慮的時間窗口長度內電力系統所有繼電保護時間整定值范圍限定故障m的線路斷開時刻和故障n的線路斷開時刻差值,提高辨識精確性。步驟(322)和步驟(323)分別討論了故障m為短路故障和非短路故障情況下保護隱藏故障時間指標的不同計算方法,提高了辨識的針對性和精確性。(324)檢查故障m和故障n是否滿足保護隱藏故障的線路位置指標,即故障m所在的故障線路是否在故障n所在的故障線路的隱藏故障風險區段內,其計算方法如下:式中,ihidline表示保護隱藏故障的線路位置指標,若ihidline為1,則表示滿足該指標,若ihidline為0,則表示不滿足該指標;linem表示故障m所在的故障線路;linen表示故障n所在的故障線路。將linem的兩端母線定義為一級母線,與一級母線相連的除linem外的支路與linem的電氣距離定義為一級,與linem電氣距離為一級的線路的另一端母線定義為二級母線,K級母線與K+l級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K級母線與K級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K=1,2,3,4……。若linen上的繼電保護裝置存在保護隱藏故障,則根據保護的整定原理,在該線路的隱藏故障風險區段內發生的任何故障都有可能造成linen上保護的誤動。考慮到計算的復雜程度以及實際工程中保護的動作情況,取某線路的隱藏故障風險區段為與其直接相連或間隔一條線路的線路,即與該線路的電氣距離為1級或2級的線路為某線路的隱藏故障風險區段。若ihidline為1,則認為故障n為保護隱藏故障,即故障m觸發了故障n的誤動,然后進入步驟(34),否則辨識出故障m和故障n為多重獨立故障,并結束保護隱藏故障的辨識流程進入步驟(34)。綜合利用故障線路、故障發生時刻、線路斷開時刻、保護動作情況、故障類型等信息,避免了進行大量復雜的保護范圍整定計算,降低了辨識復雜程度,提高了保護隱藏故障辨識的針對性,對于辨識方法中所涉及的不同的時間差閾值,根據實際系統中繼電保護裝置的時間整定值范圍對其進行了設置,提高了辨識準確度。(33)根據故障的詳細信息,檢查故障n的故障類型是否為短路故障,若是則進入共模故障的辨識流程,若不是則進入連鎖故障的辨識流程。步驟(33)中共模故障的辨識流程主要包含以下步驟:(3311)根據底層故障信息,檢查故障m的故障類型是否為短路故障,若是則進入步驟(3312),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34)。(3312)檢查故障m和故障n是否滿足共模故障的動作時間指標,即故障m的故障發生時刻與故障n的故障發生時刻是否在誤差范圍內相等,其計算方法如下:icomtime=1(tng-tmg∈[0,Δtcommon])0(tng-tmg∉[0,Δtcommon])]]>式中,icomtime為共模故障動作時間指標,若icomtime為1,則表示滿足該指標,若icomtime為0,則表示不滿足該指標;tng表示故障n的故障發生時刻;tmg表示故障m的故障發生時刻;[0,△tcommon]為時間差閾值,其表示允許的測量時間差范圍。根據共模故障理論,若故障m和故障n為共模故障,則故障m和故障n的發生時刻應該是完全相同的,因此△tcommon只需取為時間測量誤差的最大值。由于含精確對時功能的WAMS系統數據采樣間隔為40ms,再考慮一定的不確定因素,可將△tcommon取為1s。若icomtime為1,則進入步驟(3313),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34)。(3313)檢查故障m和故障n是否滿足共模故障的故障線路指標,即故障m所在的故障線路與故障n所在故障線路是否相連于同一母線,其計算方法如下:其中,icomline表示共模故障的線路位置指標,若icomline為1,則表示滿足該指標,若icomline為0,則表示不滿足該指標;linem表示故障m所在的故障線路;linen表示故障n所在的故障線路。將linem的兩端母線定義為一級母線,與一級母線相連的除linem外的支路與linem的電氣距離定義為一級,與linem電氣距離為一級的線路的另一端母線定義為二級母線,K級母線與K+l級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K級母線與K級母線之間的支路和linem的電氣距離定義為K級,K=1,2,……。共模故障往往發生在同塔雙回線上,而同塔雙回線通常至少有一端連接于同一母線上,因此有必要辨識linem和linen是否至少有一條公共母線,即linem和linen的電氣距離為1級。若icomline為1,則設linem和linen的任意一條公共母線為Busmn,并進入步驟(3314),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34)。(3314)檢查故障m和故障n是否滿足共模故障的故障定位指標,即故障m發生位置與故障n發生位置是否在同一處,其計算方法如下:icomloc=1(|dm-dn|<dset)0(|dm-dn|≥dset)]]>式中,icomloc表示共模故障的故障定位指標,若icomloc為1,則表示滿足該指標,若icomloc為0,則表示不滿足該指標;dm表示故障m在linem上的發生位置與linem和linen的公共母線Busmn的距離;dn表示故障n在linen上的發生位置與linem和linen的公共母線Busmn的距離;dset表示測量誤差閾值。其中,dn和dm通過故障錄波系統中所集成的行波測距或故障錄波測距信息獲得。根據共模故障的機理,若故障m和故障n為共模故障,則dm和dn應在誤差范圍內相等,因此dset的取值完全取決于故障測距系統的準確度。根據國家標準,300km以下輸電線路故障測距平均誤差應不大于500m;300km以上輸電線路故障測距平均誤差應不大于1km。故此處取dset為2km。若icomloc為1,則認為故障m和故障n為共模故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束共模故障的辨識流程進入步驟(34)。本發明根據共模故障的特征,提出了共模故障的辨識流程,作為復雜故障辨識流程的有機組成,使復雜故障的辨識結果更加準確。步驟(33)中連鎖故障的辨識流程主要包含以下步驟:(3321)根據底層故障信息,檢查故障n的保護動作情況是否為三相跳閘,若是則進入步驟(3322),否則認為故障m和故障n為獨立故障,并進入步驟(34)。由于連鎖故障通常表現為潮流轉移導致的線路過負荷斷開,而線路過負荷斷開均為三相跳閘,因此須檢查故障n的保護動作情況是否為三相跳閘。(3322)根據底層故障信息,檢查故障m的保護動作情況是否為三相跳閘,若是則進入步驟(3323),否則進入步驟(3324)。能夠造成電力系統穩態潮流大范圍轉移的原因通常是系統拓撲結構的變化,因此只有故障m導致線路三相跳閘或故障m所在線路重合閘失敗導致三相永久性斷開,才能引起潮流的大范圍轉移,進而引發連鎖故障。(3323)檢查故障m和故障n是否滿足連鎖故障的第一動作時間指標,即故障m的線路斷開時刻與故障n的線路斷開時刻是否在距離Ⅲ段保護設定的時間整定值范圍內,其計算方法如下:icastime1=1(tnd-tmd∈[Δtcas1,Δtcas2])0(tnd-tmd∉[Δtcas1,Δtcas2])]]>式中,icastime1表示連鎖故障的第一動作時間指標,若icastime1為1,則表示滿足該指標,若icastime1為0,則表示不滿足該指標;tnd表示故障n的線路斷開時刻,tmd表示故障m的線路斷開時刻;[△tcas1,△tcas2]為時間差閾值,其表示距離Ⅲ段保護設定的時間整定值范圍。[△tcas1,△tcas2]由系統保護的具體配合情況決定。考慮一定的誤差,一般可將該范圍取為[1.5s,4s]。若icastime1為1,則進入步驟(3326),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34)。(3324)根據底層故障信息,檢查故障m的重合結果是否為重合失敗,若是則進入步驟(3325),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34)。(3325)檢查故障m和故障n是否滿足連鎖故障的第二動作時間指標,即故障m的保護重合時刻與故障n線路斷開時刻是否在距離Ⅲ段保護設定的時間整定值范圍內,其計算方法如下:icastime2=1(tnd-tmc∈[Δtcas1,Δtcas2])0(tnd-tmc∉[Δtcas1,Δtcas2])]]>式中,icastime2表示連鎖故障的第二動作時間指標,若icastime2為1,則表示滿足該指標,若icastime2為0,則表示不滿足該指標;tnd表示故障n線路斷開時刻,tmc表示故障m保護重合時刻;[△tcas1,△tcas2]為時間差閾值,其表示距離Ⅲ段保護設定的時間整定值范圍。[△tcas1,△tcas2]由系統保護的具體配合情況決定。考慮一定的誤差,一般可將該范圍取為[1.5s,4s]。若icastime2為1,則進入步驟(3326),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34)。(3326)故障m所在線路斷開后,利用潮流計算程序計算出其余所有線路的穩態潮流。(3327)檢查故障m和故障n是否滿足連鎖故障的故障線路指標,即故障m所在線路斷開后,故障n所在線路是否過負荷,其計算方法如下:ioverload=1(Slinen>βSlinenlimit)0(Slinen≤βSlinenlimit)]]>式中,ioverload表示連鎖故障的故障線路指標,若ioverload為1,則表示滿足該指標,若ioverload為0,則表示不滿足該指標;Slinen表示利用潮流計算程序求得的故障m所在線路斷開后故障n所在線路的潮流;Slinenlimit表示事先設定的故障n所在線路的線路容量極限;β表示潮流的裕度,其衡量了實際系統作為一個整體的不確定性,根據實際測試結果,可取為0.7。根據連鎖故障的發展原理可知,此處所提及的線路容量極限與距離Ⅲ段保護的整定值密切相關。由于不同的電力系統保護配置不盡相同,且各保護之間的配合也有所差異,因此直接將每條線路距離Ⅲ段保護動作整定值作為線路容量極限的可實施性不強。由于距離Ⅲ段保護動作于線路過負荷,因此標準工況下的系統潮流在一定程度上對距離Ⅲ段保護整定值有所反映,可以根據標準工況下的潮流來確定線路極限容量。若ioverload為1,則認為故障m和故障n為連鎖故障,進入步驟(34),否則認為故障m和故障n為多重獨立故障,并結束連鎖故障的辨識流程進入步驟(34)。綜合利用故障線路、線路斷開時刻、保護動作情況、保護重合時刻、重合結果、故障類型信息對連鎖故障進行辨識,避免了采集系統實時量測值,減輕了信息傳輸的負擔,提高了連鎖故障辨識的針對性;對于辨識方法中所涉及的各種閾值,本發明根據實際系統中繼電保護裝置的時間整定值范圍對其進行了設置,提高了辨識準確度。(34)檢查是否已對時間窗口內的所有故障兩兩之間的關聯性辨識,若已對時間窗口內的所有故障兩兩之間的關聯性辨識,則進入步驟(4),否則,進入步驟(31)。(4)對步驟(3)中辨識出的第一排序時刻非相鄰的連鎖故障進行修正,對步驟(3)中辨識出的第一排序時刻非相鄰的保護隱藏故障進行修正。對辨識出的第一排序時刻非相鄰的連鎖故障關系的修正步驟為:(411)假設時間窗口內共有k個底層故障,將時間窗口內的這些底層故障按第一排序時刻的先后順序依次記作故障z1、故障z2、…、故障zk,若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻。(412)搜索已辨識的所有第二排序時刻先于故障zs且與故障zs為連鎖故障關系的故障,0<s≤k,s的初始值為1,若搜索不到故障,則認為指向故障zs的連鎖故障關系不需要修正,進入步驟(416),否則,將搜索到的故障按第二排序時刻的先后順序依次記作故障ws1、故障ws2……故障wsi,將故障ws1、故障ws2……故障wsi所對應的第二排序時刻分別記作第二排序時刻ts1、第二排序時刻ts2……第二排序時刻tsi,若故障保護動作情況為三相跳閘,則故障的第二排序時刻為線路斷開時刻,若故障重合結果為重合失敗,則故障的第二排序時刻為保護重合時刻。(413)搜索故障ws1到故障zs之間發生的所有保護動作情況為三相跳閘的故障或重合結果為重合失敗的故障,0<s≤k,按第二排序時刻的先后順序依次將搜索到故障記作故障ks11、故障ks12……故障ks1j。利用潮流計算軟件分別計算出故障ks11、故障ks12、…、故障ks1j發生后,故障zs所在線路的穩態潮流S1、穩態潮流S2、…、穩態潮流Sj,利用步驟(3227)所述公式分別計算故障ks11、故障ks12、…、ks1j與故障zs連鎖故障的故障線路指標,記作故障線路指標ioverload(1)、故障線路指標ioverload(2)、…、故障線路指標ioverload(j),依次檢查故障線路指標ioverload(j)、故障線路指標ioverload(j-1)、…、故障線路指標ioverload(1)是否均為1,若是則進入步驟(415),否則進入步驟(414)。(414)取故障線路指標ioverload(j)、故障線路指標ioverload(j-1)、…、故障線路指標ioverload(1)序列中第一個為0的故障線路指標,記作故障線路指標ioverload(L),故障ks1L為故障線路指標ioverload(L)對應的故障,第二排序時刻ts1L為故障ks1L對應的第二排序時刻,搜索步驟(412)中第二排序時刻tsr滿足tsr≥ts1L,0<r<i,且距離第二排序時刻ts1L最近的第二排序時刻,記作第二排序時刻tsd,第二排序時刻tsd對應的故障為故障wsd,則故障wsd與故障zs為連鎖故障,wst與故障zs不是連鎖故障,t≠d,進入步驟(416)。(415)認為故障ws1與故障zs為連鎖故障,故障wsy與故障zs不是連鎖故障,y≠1,進入步驟(416)。(416)判斷s是否等于k,若是結束時間上非相鄰的連鎖故障之間的關聯性修正,否則使s=s+1進入步驟(412)。對時間上非相鄰的保護隱藏故障之間的關聯性修正步驟為:(421)假設時間窗口內共有c個底層故障,將時間窗口內的這些故障按第一排序時刻的先后順序依次記作故障p1、故障p2……故障pc,若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻;(422)搜索已辨識的所有第一排序時刻先于故障pb的第一排序時刻且與故障pb為保護隱藏故障關系的故障,且所述故障與故障pb在第一排序時刻非相鄰,若不存在這些故障則認為指向故障pb的保護隱藏故障關系不需要修正,進入步驟(424),否則,將這些故障按第一排序時刻的先后順序依次記作qb1、qb2……qba,進入步驟(423),0<b≤c,b的初始值為1;(423)故障qb1與故障pb為保護隱藏故障關系,故障qbx與故障pb不是保護隱藏故障關系,x≠1;(424)判斷b是否等于c,若是結束時間上非相鄰的連鎖故障之間的關聯性修正,否則使b=b+1進入步驟(422)。考慮到不僅兩兩故障之間可能存在關聯性,而且不同幾組故障之間的關聯性也相互影響,即多個故障關聯性之間存在耦合關系,本發明中提出了關聯性修正的方法,從而使多個底層故障關聯性的辨識更加準確,更加符合實際。(5)時間窗口起點滑動至第e+1個底層故障的第一排序時刻,辨識時間窗口內所有底層故障兩兩之間的關聯性,并基于底層故障之間的關聯性將底層故障整合成復雜故障,區分復雜故障的類型,步驟(5)辨識方法與步驟(3)中辨識方法相同;(51)任意選取新進入窗口的兩個底層故障:故障u和故障v,且故障u的第一排序時刻先于故障v第一排序時刻,辨識故障u和故障v的關聯性步驟與步驟(31)至步驟(33)中辨識故障m與故障n的關聯性相同;(52)檢查是否已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性進行辨識,若已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性進行辨識,則進入步驟(53),否則,進入步驟(51)。(53)任意選取新進入時間窗口的底層故障p,任意選取非新進入時間窗口的底層故障q,且故障q的第一排序時刻先于故障p第一排序時刻,辨識故障p和故障q的關聯性步驟與步驟(31)至步驟(33)中辨識故障m與故障n的關聯性相同;(54)檢查是否已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障與非新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性辨識,若已對時間窗口內的所有新進入時間窗口的底層故障與非新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性進行辨識,則進入步驟(6),否則,進入步驟(53);若故障的故障類型為短路故障,則上述第一排序時刻為故障發生時刻,否則上述第一排序時刻為線路斷開時刻。先辨識新進入時間窗口的底層故障兩兩之間的關聯性,后辨識新進入時間窗口底層故障與非新進入時間窗口的底層故障之間的關聯性,避免重復辨識非新進入時間窗口的底層故障之間的關聯性,減少計算時間。(6)對步驟(5)中辨識出的第一排序時刻上非相鄰的連鎖故障和第一排序時刻非相鄰的保護隱藏故障進行修正,步驟(6)中修正方法與步驟(4)中修正方法相同;(7)檢查是否已對N個底層故障兩兩之間的關聯性辨識,若是,則輸出復雜故障的串聯整合結果,否則返回步驟(5)。本發明通過提高復雜故障辨識的針對性,簡化復雜故障辨識過程中的計算,提高辨識準確性,得到易于理解的故障發展演進過程,為實際運行人員在海量故障數據中獲取關鍵故障信息提供了參考依據,有利于電網快速恢復穩定。實施例為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明,并不用于限定本發明。為了更好地驗證所發明的基于電力系統底層故障信息的復雜故障串聯整合方法,本發明實施例對復雜故障場景下的故障串聯整合進行了討論。實例1圖2為新英格蘭10機39節點系統結構示意圖,假設新英格蘭10機39節點系統中線路4-14為同塔雙回線架設,線路全長101.6km,共架設254基桿塔。系統中各線路容量極限參考標準工況下的潮流加以設定,如表1所示。表1新英格蘭10機39節點系統線路容量極限假設該系統在短時間內發生如下故障,設第一個故障發生時刻為時間原點:1)0s時雷擊同塔雙回線4-14第250基桿塔,導致4-14(Ⅰ)線和4-14(Ⅱ)線于0.1s發生A相跳閘事件,1.1s時線路重合成功;2)8s時,線路6-7發生BC兩相永久性短路,導致8.1s時線路6-7三相跳閘。由于系統采用單相重合閘機制,因此跳開三相后,線路6-7不再重合。3)10.2s時,線路5-6三相跳閘。下面采用本文提出的復雜故障串聯整合方法對以上故障進行串聯整合。首先,上傳底層故障詳細信息,各底層故障信息表如表2所示。由于精確的故障定位結果從故障錄波系統獲得,而初始上傳的故障信息僅基于WAMS數據、開關SOE信息和保護信息系統數據,因此初始上傳的底層故障詳細信息中不包含故障定位結果。表2底層故障詳細信息然后,將這4個故障排列于時間軸上,取時間窗口為10s,即首先利用本發明中步驟(3)辨識故障1~故障3兩兩之間的關聯性。1)由于故障1和故障2均為短路故障,因此進入共模故障辨識流程。由于兩故障發生時刻時間差為0s,屬于[0s,1s],故滿足共模故障的動作時間指標;由于故障1和故障2所在線路連于同一母線,電氣距離為1級,故滿足共模故障的故障線路指標;故障1和故障2均發生在第250基桿塔上,考慮一定的測量誤差,調取故障錄波系統提供的測距信息,獲得故障1發生位置測距為距4母線[99,101]km處,故障2發生位置測距為距4母線[99,101]km處,滿足共模故障的故障定位指標,因此故障1與故障2為共模故障。2)由于故障1和故障3均為短路故障,因此進入共模故障辨識流程。由于兩故障發生時刻時間差為8s,不屬于[0s,1s],不滿足共模故障的動作時間指標,故故障1與故障3為獨立故障。3)由于故障2和故障3均為短路故障,因此進入共模故障辨識流程。由于兩故障發生時刻時間差為8s,不屬于[0s,1s],不滿足共模故障的動作時間指標,故故障2與故障3為獨立故障。辨識結果如表3所示。表3故障1~故障3關聯性辨識結果由于該算例不涉及關聯性的修正問題,于是將辨識窗口起始點后移至故障2處,但此時沒有新故障進入窗口,繼續將辨識窗口起始點后移至故障3處,此時故障4進入辨識窗口,該窗口內僅有故障3和故障4兩個故障。下面辨識故障3和故障4的關聯性。由于故障4的故障類型既非短路故障又非保護誤動,于是進入連鎖故障辨識流程。根據步驟(3321)和步驟(3322),由于故障3和故障4均包含三相跳閘,因此進入步驟(3323)繼續辨識;由于故障3和故障4三相跳閘時間差為2.1s,屬于[1.5s,4s],故滿足連鎖故障的第一動作時間指標;利用潮流計算軟件得出故障3所在線路三相跳閘后,故障4所在線路的穩態潮流為910.2MVA,大于其極限潮流的70%(即700MVA),故滿足連鎖故障的故障線路指標。辨識得故障3和故障4為連鎖故障。辨識結果如表4所示。表4故障3與故障4關聯性辨識結果由于沒有辨識出時間上非相鄰的連鎖故障和保護隱藏故障,故該時間窗口內不需進行關聯性的修正。綜上所述,故障1、2、3、4串聯整合的結果為故障1與故障2為共模故障,故障3與故障4為連鎖故障,與實際情況一致。實例2:假設實例1中系統在短時間內發生如下故障,設第一個故障發生時刻為時間原點:1)0s時線路3-18遭受雷擊,0.1s時跳開A相,1.1s時線路重合成功;2)0.04s時線路16-17遭受雷擊,0.14s時跳開B相,1.2s時線路重合成功;3)高頻收發信機在受到較強的短路干擾的影響下,由于結合設備與接地銅排未連接,停訊光耦動作電壓過低,造成高頻保護停訊,導致線路18-17靠近母線17側于0.1s誤動,切除線路18-17,而后線路重合成功。4)15s時雷擊同塔雙回線4-14第250基桿塔,導致4-14Ⅰ線和4-14Ⅱ線15.1s時發生A相跳閘事件,16.1s時線路重合成功。下面采用本文提出的復雜故障串聯整合方法對以上故障進行串聯整合。首先,上傳底層故障詳細信息,各底層故障信息表如表5所示。由于精確的故障定位結果從故障錄波系統獲得,而初始上傳的故障信息僅基于WAMS數據、開關SOE信息和保護信息系統數據,因此初始上傳的底層故障詳細信息中不包含故障定位結果。表5底層故障詳細信息然后,將這5個故障排列于時間軸上,取時間窗口為10s,采用本發明中步驟(3)所示流程辨識故障1~故障3兩兩之間的關聯性。1)由于故障1和故障2的故障類型均為短路故障,因此進入共模故障辨識流程。由于兩故障發生時刻時間差為0.04s,屬于[0s,1s],故滿足共模故障的動作時間指標;由于故障1和故障2所在線路的電氣距離為2級,故不滿足共模故障的故障線路指標,故故障1與故障2為獨立故障。2)下面辨識故障1與故障3的關聯性。由于故障3為誤動故障,因此進入保護隱藏故障辨識流程。由于故障1為短路故障,因此檢查故障3線路斷開時刻與故障1故障發生時刻時間差為0.1s,屬于[0s,10s],滿足保護隱藏故障的第一動作時間指標;由于故障1和故障3所發生的線路相連,電氣距離為1級,因此滿足保護隱藏故障的線路位置指標,故可認為故障1觸發了故障3的誤動。3)下面辨識故障2與故障3的關聯性。由于故障3為誤動故障,因此進入保護隱藏故障辨識流程。由于故障2為短路故障,因此檢查故障3線路斷開時刻與故障2故障發生時刻時間差為0.06s,屬于[0s,10s],滿足保護隱藏故障的第一動作時間指標;由于故障2和故障3所發生的線路相連,電氣距離為1級,因此滿足保護隱藏故障的線路位置指標,故可認為故障2觸發了故障3的誤動。由于以上辨識方法得出故障1和故障2均觸發了故障3的誤動,由于故障1的故障發生時刻先于故障2的故障發生時刻,根據關聯性修正原理,認為故障2與故障3沒有觸發關系,即故障2與故障3為獨立故障。得到辨識結果如表6所示。表6故障1~故障3關聯性辨識結果將辨識窗口起點移動至故障2、故障3處,均未能在辨識窗口內增加新的故障。繼續將辨識窗口起點移動至故障4處,此時該辨識窗口內僅有故障4和故障5。辨識故障4和故障5的關聯性。由于故障4和故障5均為短路故障,因此進入共模故障辨識流程。由于兩故障發生時刻時間差為0s,屬于[0s,1s],故滿足共模故障的動作時間指標;由于故障4和故障5所在線路連于同一母線,電氣距離為1級,故滿足共模故障的故障線路指標;故障4和故障5均發生在第250基桿塔上,考慮一定的測量誤差,調取故障錄波系統所提供的故障測距信息,獲得故障4發生位置測距為距4母線[99,101]km處,故障5發生位置測距為距4母線[99,101]km處,滿足共模故障的故障定位指標,故故障4與故障5為共模故障。辨識結果如表7所示。表7故障4與故障5關聯性辨識結果由于沒有辨識出時間上非相鄰的連鎖故障和保護隱藏故障,故該時間窗口內不需進行關聯性的修正。綜上所述,故障1、2、3、4、5串聯整合的結果為故障1觸發了故障3的誤動,故障4和故障5為共模故障,與實際情況一致。本領域的技術人員容易理解,以上所述僅為本發明的較佳實施例而已,并不用以限制本發明,凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁1 2 3