計及繼電保護(hù)裝置可靠性評估的電網(wǎng)故障診斷方法

張　珵，趙冬梅，張　旭

(華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院, 北京　102206)

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隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，區(qū)域互聯(lián)性越來越強(qiáng)，電壓等級越來越高，由局部事故引發(fā)一系列連鎖故障的風(fēng)險已不容小覷。電網(wǎng)故障診斷利用故障信息實現(xiàn)對元件動作行為的分析和故障過程的重現(xiàn)。快速、準(zhǔn)確、可靠的故障診斷系統(tǒng)可以為故障恢復(fù)提供良好的條件，有利于減少停電時間和停電損失，并對電網(wǎng)運行安全有積極意義。

自上個世紀(jì)八十年代以來，學(xué)者研究了大量網(wǎng)故障診斷方法，主要有專家系統(tǒng)方法[1-3]、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法[4]、基于優(yōu)化技術(shù)的方法[5-8]，還有基于模糊理論[9]、Petri網(wǎng)[10-11]、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)[12-13]等的方法。專家系統(tǒng)方法基于邏輯推理，容錯能力較差，在復(fù)雜數(shù)據(jù)環(huán)境下診斷難以得到正確的結(jié)論；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法有較強(qiáng)的容錯能力，但需要對大量的故障樣本進(jìn)行訓(xùn)練，這對大規(guī)模電網(wǎng)來說是難以實現(xiàn)的。基于優(yōu)化技術(shù)的故障診斷方法根據(jù)元件、保護(hù)和斷路器之間的三元邏輯關(guān)系，構(gòu)建數(shù)學(xué)解析模型，將電網(wǎng)故障診斷問題轉(zhuǎn)化為0-1整數(shù)規(guī)劃問題，然后使用優(yōu)化技術(shù)求解。該方法具有較嚴(yán)密的數(shù)學(xué)模型和理論基礎(chǔ)，且原理簡單，適合計算機(jī)實現(xiàn)，成為最有可能實用化的診斷方法之一。

在將基于優(yōu)化技術(shù)的故障診斷方法實用化的方向上，已有不少研究成果。文獻(xiàn)[5]對故障前后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行分析，基于停電區(qū)域生成可疑故障設(shè)備集，減小了尋解的范圍，提高了求解速度，解決了以往大規(guī)模電網(wǎng)故障診斷速度過慢，難以用于在線診斷的問題。……