大電網故障信息智能處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電網信息系統領域，具體是一種大電網故障信息智能處理系統。
【背景技術】
[0002]我國電力正處于一個高速發展的時期，電力系統的迅速發展、受端負荷的持續增長、跨區域聯網規模的擴大、電力工業市場化改革以及生態環境的約束使電網結構和運行方式日趨復雜，使電網狀態趨近其運行極限。特別是以跨區域聯網為主要特征的大電網，其系統運行的不穩定因素增多，一旦發生大面積停電，后果不堪設想。
[0003]傳統的電網故障信息處理系統在解決上述問題時存在很多缺點:首先，在電網某線路發生故障后，傳統的電網故障信息處理系統需要利用故障錄波器記錄下故障錄波數據，但故障暫態信號是非平穩信號，它覆蓋的頻譜較寬，記錄這一非平穩信號需要較高的采樣率，數據量很大，大量故障錄波數據快速上傳面臨巨大的困難。向調度中心上傳的數據量大，占用數據通道時間長，特別是當多個站點同時上傳數據時容易造成數據通道堵塞；其次，若故障發生在子站(變電站)本身，傳統的電網故障信息處理系統仍需將故障錄波數據上傳到主站(高壓或超高壓電網調度中心)進行故障判斷，子站不具備單端量故障測距以及利用單端故障錄波數據進行故障選線診斷的功能，降低了事故處理的實時性；最后，傳統的電網故障信息處理系統的主站往往只采取專家系統等一種智能技術進行分析和判斷，并且缺乏對SQE (Sequence of Event)開關量信息的評估，降低了故障判斷的準確性。
[0004]因此，建立一種快速、準確的以跨區域聯網為主要特征的大電網故障信息處理系統已成為電力系統的一個迫切的需求。
[0005]
【發明內容】
本發明的目的是提供一種大電網故障信息智能處理系統，以解決現有技術存在的問題。
[0006]為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為:
大電網故障信息智能處理系統，其特征在于:包括設置在變電站的子站模塊和設置在高壓或超高壓電網調度中心的主站模塊，其中:
子站模塊包括子站靜態和動態數據庫、變電站數據預處理模塊、子站故障選線和選相模塊、單端量故障測距模塊、數據自適應壓縮編碼模塊，當發生故障或擾動時，各變電站的錄波器均會啟動，此時變電站數據預處理模塊根據錄波數據中的模擬量信息識別發生的是故障還是擾動，并將錄波數據存入子站靜態和動態數據庫，若變電站數據預處理模塊識別出系統發生了故障，則利用小波技術精確確定故障發生的時刻，同時啟動子站故障選線和選相模塊確定故障線路和故障相別，并啟動數據自適應壓縮編碼模塊，將故障線路的模擬量數據壓縮并快速傳輸到調度中心的主站模塊，同時啟動單端量故障測距模塊，初步確定故障距離，供值班員參考；
主站模塊包括數據解壓和解釋模塊、主站靜態和動態數據庫、小波神經網絡故障類型識別模塊、基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊、多端量故障測距模塊，各變電站的SOE開關量信息快速傳到調度中心的主站模塊，調度中心主站模塊中數據解壓和解釋模塊實時對各變電站故障錄波數據快速解壓還原，并啟動小波神經網絡故障類型識別模塊精確地確認故障元件，以及啟動多端量故障測距模塊準確故障定位，將故障設備、故障距離、故障設備模擬量數據和SOE信息，以及電網靜態知識傳輸給基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊，基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊根據這些預處理離散信息，診斷故障過程中保護開關動作行為，形成完整故障簡報供調度員參考決策。
[0007]本發明提供了一種科學、透明、高效的大電網故障信息智能處理系統。子站內設有數據自適應壓縮編碼模塊，能夠建立一種有效的高壓縮比、低失真率的故障暫態數據快速壓縮傳輸方案，以解決海量故障錄波數據上傳困難的問題。其次，通過子站靜態和動態數據庫，利用單端故障錄波數據進行故障選線診斷，以快速識別故障元件和故障距離，提高本地事故處理的實時性。在主站模塊中，根據來自各變電站預處理后的故障錄波壓縮數據和SOE(Sequence of Event)信息，應用小波理論、模式識別、神經網絡、時態邏輯及其他人工智能技術進行綜合分析和評判，從而得出與事故相關的一系列決策信息。
[0008]
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明整體框架及數據流向圖。
【具體實施方式】
[0010]如圖1所示，大電網故障信息智能處理系統，包括設置在變電站的子站模塊和設置在高壓或超高壓電網調度中心的主站模塊，其中:
子站模塊包括子站靜態和動態數據庫、變電站數據預處理模塊、子站故障選線和選相模塊、單端量故障測距模塊、數據自適應壓縮編碼模塊，當發生故障或擾動時，各變電站的錄波器均會啟動，此時變電站數據預處理模塊根據錄波數據中的模擬量信息識別發生的是故障還是擾動，并將錄波數據存入子站靜態和動態數據庫，若變電站數據預處理模塊識別出系統發生了故障，則利用小波技術精確確定故障發生的時刻，同時啟動子站故障選線和選相模塊確定故障線路和故障相別，并啟動數據自適應壓縮編碼模塊，將故障線路的模擬量數據壓縮并快速傳輸到調度中心的主站模塊，同時啟動單端量故障測距模塊，初步確定故障距離，供值班員參考；
主站模塊包括數據解壓和解釋模塊、主站靜態和動態數據庫、小波神經網絡故障類型識別模塊、基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊、多端量故障測距模塊，各變電站的SOE開關量信息快速傳到調度中心的主站模塊，調度中心主站模塊中數據解壓和解釋模塊實時對各變電站故障錄波數據快速解壓還原，并啟動小波神經網絡故障類型識別模塊精確地確認故障元件，以及啟動多端量故障測距模塊準確故障定位，將故障設備、故障距離、故障設備模擬量數據和SOE信息，以及電網靜態知識傳輸給基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊，基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊根據這些預處理離散信息，診斷故障過程中保護開關動作行為，形成完整故障簡報供調度員參考決策。
[0011]本發明中，子站模塊其功能是快速識別故障元件和故障距離，同時啟動數據壓縮編碼模塊，將相關故障錄波數據自適應壓縮編碼后上傳調度中心，完成子站數據初步處理和故障初步診斷功能，并將這些預診斷結果通知變電站運行人員，起到報警作用。
[0012]本發明中，主站模塊是基于來自各變電站預處理數據和全網靜態知識的智能處理系統。其主要功能是，通過小波神經元網絡準確識別故障元件，并根據輸電線雙端量信息實現準確故障測距，同時啟動時態邏輯故障診斷模塊，利用被校核的開關量信息和相關模擬量信息，對保護、開關和重合閘動作行為進行評價，并以故障簡報的形式發送給調度人員，供其決策參考。另外，無論子站端還是主站端，都建立有相關數據庫或數據倉庫。
【主權項】
1.大電網故障信息智能處理系統，其特征在于:包括設置在變電站的子站模塊和設置在高壓或超高壓電網調度中心的主站模塊，其中: 子站模塊包括子站靜態和動態數據庫、變電站數據預處理模塊、子站故障選線和選相模塊、單端量故障測距模塊、數據自適應壓縮編碼模塊，當發生故障或擾動時，各變電站的錄波器均會啟動，此時變電站數據預處理模塊根據錄波數據中的模擬量信息識別發生的是故障還是擾動，并將錄波數據存入子站靜態和動態數據庫，若變電站數據預處理模塊識別出系統發生了故障，則利用小波技術精確確定故障發生的時刻，同時啟動子站故障選線和選相模塊確定故障線路和故障相別，并啟動數據自適應壓縮編碼模塊，將故障線路的模擬量數據壓縮并快速傳輸到調度中心的主站模塊，同時啟動單端量故障測距模塊，初步確定故障距離，供值班員參考； 主站模塊包括數據解壓和解釋模塊、主站靜態和動態數據庫、小波神經網絡故障類型識別模塊、基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊、多端量故障測距模塊，各變電站的SOE開關量信息快速傳到調度中心的主站模塊，調度中心主站模塊中數據解壓和解釋模塊實時對各變電站故障錄波數據快速解壓還原，并啟動小波神經網絡故障類型識別模塊精確地確認故障元件，以及啟動多端量故障測距模塊準確故障定位，將故障設備、故障距離、故障設備模擬量數據和SOE信息，以及電網靜態知識傳輸給基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊，基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊根據這些預處理離散信息，診斷故障過程中保護開關動作行為，形成完整故障簡報供調度員參考決策。
【專利摘要】本發明公開了一種大電網故障信息智能處理系統，包括設置在變電站的子站模塊和設置在高壓或超高壓電網調度中心的主站模塊，其中子站模塊包括子站靜態和動態數據庫、變電站數據預處理模塊、子站故障選線和選相模塊、單端量故障測距模塊、數據自適應壓縮編碼模塊，主站模塊包括數據解壓和解釋模塊、主站靜態和動態數據庫、小波神經網絡故障類型識別模塊、基于時態邏輯技術保護開關動作行為評價模塊、多端量故障測距模塊。本發明提供了一種科學、透明、高效的大電網故障信息智能處理系統。
【IPC分類】H02J13-00
【公開號】CN104795894
【申請號】CN201510140375
【發明人】張克貴, 賀偉
【申請人】合肥天海電氣技術有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月28日