電力系統故障判斷現狀分析及發展研究

陳科平

中國南方電網海南電網有限責任公司樂東供電局 海南 樂東黎族 572500

1 引言

在電力系統正常運行中,為了實現其運行水平的提升,就需要在結合電力系統及其保護裝置的知識與繼電保護的信息,實現對系統匯總故障元器件的位置、類型以及誤動作進行準確的識別,然后針對上述問題來開展修復和改進工作,這就是進行電力系統的故障判斷。在此工作開展中,需要重點做好故障元件的識別工作,通過故障判斷準確性的確保來掌握電力系統的實際運行情況和操作要點,實現故障判斷水平的提升。

2 電力系統故障判斷概述

正如前文所述的電力系統故障判斷的工作內容和目的,表現出其對電力系統安全穩定運行以及滿足人們用電需要起到重要作用的特點。其中針對保證系統安全穩定運行的作用,這主要表現在目前的電力系統規模在不斷擴大的發展趨勢下,其系統結構也更加復雜,系統中的故障數量和類型也在不斷增加,增加了工作人員的故障處理工作強度和難度,對工作人員的信息和故障處理能力提出了較高的要求。同時在上述形勢下也容易造成工作人員的誤判以及錯判等問題,會對電網的安全穩定運行造成影響。這就需要通過電力系統故障判斷來及時發現和處理系統中的故障,保證電力系統的安全穩定運行。不僅如此,如果沒有做好上述工作而導致電力系統中故障的發生,不僅會發生安全事故,而且會降低電力系統運行的安全水平。通過上述故障判斷工作的開展,則可以及時發現并處理系統運行中的故障,避免故障的發生或者降低故障概率,實現電力系統運行風險的降低以及運行穩定性和安全性的提升。最后就是對于其滿足人們用電需要的作用。這主要表現在通過故障判斷來及時發現和處理問題的同時,確保電力系統的安全、可靠和穩定運行,同時也發揮電力系統的應有作用來滿足人們的用電需求。

3 電力系統故障判斷的研究現狀

3.1 基于專家系統的故障判斷方法 此種故障判斷方法就是利用專家系統中的專家推理方法,基于相應的計算機模型來對故障進行判斷。目前比較常用的主要有基于啟發式規則的推力系統以及結合正反推力的系統。通過此種故障判斷方法可以在使用規則來對保護器、斷路器的動作邏輯以及人員的診斷經驗進行表示的同時,還可以對上述規則進行編輯,實現診斷系統實用性和有效性的提升,比較適合在中小型電力系統和變電站中應用。此方法應用中也表現出知識庫的建立和維護難度比較大以及具有較差的容錯能力、容易出現組合爆炸以及較慢推理速度等問題。

3.2 基于人工神經網絡的故障判斷方法 此種方法在具體應用中主要有基于BP算法的前向神經網絡和基于徑向基函數的神經網絡兩種方法,表現出較強的容錯能力和學習能力。通過此種方法的應用可以實現在有效診斷信息的基礎上確保診斷結果的準確性,而且還表現出比較容易進行知識庫的構造和具有比較簡單的推理機構造的特點,也比較適合在中小型電力系統中應用。但是在應用中也表現出獲取電力系統完整的樣本數據難度比較大、具有較大難度的啟發性知識處理步驟、缺乏解釋自身行為和輸出結果能力等問題。

3.3 基于優化技術的故障判斷方法 此種方法是一種利用數學模型來對0～1整數規劃問題求最優解的方法,可以通過常規算法來確保檢測結果的準確性,比較適合在所需信息比較完整的電力系統故障診斷中應用。但是也存在多級后備保護的難度比較大以及存在隨機因素而容易無法得到最優解等問題,需要對模型的運行速度進行提高。

3.4 基于粗糙集理論的故障判斷方法 在對不完整和不確定的問題進行處理時,通過此種方法的應用可以在確保分類能力的同時,采用知識約簡的方式來導出問題決策以及分類規則,實現對上述不完整和不確定問題中各種信息數據的整理和分析,然后找出其中的隱含知識以及潛在規則。此方法在應用中容易出現警報信息丟失或出錯的問題,這就會對診斷結果的準確性造成影響。

3.5 基于多代理系統的故障判斷方法 此問題就是在分布式人工智能試驗平臺上將一個問題分解為多個問題,每個子問題求解實體擁有問題求解所需的有限數據、信息和資源,通過不同子問題的相互才能實現求解。對問題解決時就需要對多個代理行為進行協調,然后應用聯合方法進行求解以及對各種資源進行科學安排。

4 電力系統故障判斷的發展趨勢

一是在信息不完整情況下的故障診斷。這主要是在實際的故障判斷處理中,信息不完整的情況比較常見,如果采取錯誤的策略就容易造成錯誤的診斷結果。這就需要在為了的故障判斷方法發展中,研發在信息不完整情況的故障診斷方法。

二是對智能技術進行應用。在上述數據挖掘、粗糙集以及多代理系統等理論的支持下,對多種先進的智能技術進行利用來進行故障判斷是未來的發展趨勢之一。

三是基于多代理系統的故障診斷。在故障診斷中,需要從電網全局出發進行研究以及故障原因分析,提高故障診斷的速度以及結果的準確性。可以通過多代理開放式信息集成平臺的構建,進行分層分布式電網故障診斷系統模型與體系架構的建立,進行多層次診斷指示提取和描述,對代理內部結構進行診斷。

四是研究電力系統的健康診斷。通過健康診斷能夠在了解系統運行情況的同時對可能發生的故障起到預防和排除的作用,這是未來研究的方向之一。

五是開展電力系統故障判斷的實用化研究。在對系統運行中的不同故障信息進行收集、分析和整理的同時,進行故障診斷數據庫以及區域電網故障診斷系統的建立,通過智能化技術的應用來對故障進行分析和處理,實現故障判斷水平的提升。

5 結語

在目前電力系統規模在不斷擴大的同時也對其穩定運行提出了較高的要求,為此就需要針對此系統運行中的故障,采取有效的故障判斷方法來進行預防和處理。同時還要做好電力系統運行中的日常維護管理工作,加強對作業人員的培養,及時發現和處理其中的故障,保證電力系統的供電質量。