面向复杂数据环境的电网故障诊断

Power grid fault diagnosis is one of the basic subject of making intelligent decision for power grid dispatching, and it is also the inevitable trend of future grid dispatching operation and control, which is of great signifacance for shortening interrupt time and improving the efficiency of fault-handling. At present, there are still some bottleneck problems existed in the research and applicaion of power grid fault diagnosis, such as the diagnosis of protection maloperation is still incomplete, the modeling is difficult to maintain and online fault diagnosis system can't adapt to the complexity of the data environment of power grid dispatching. To solve these problems, the project will study the following content: 1) Study the representation method of complex fault logic and the measure method for logical rationality of fault hypothesis. Then combine with online condition assessment of relay protection to solve the problem of complex fault containing protection maloperation; 2) Study the approach to solve power grid fault diagnosis with complex data environment. Build the method of bad data and events identification, and present the approach of external network equivalent and time series events estimation for power grid events system,which ensures that the diagnosis system can solve prombles effectively under the condition of incompleted and inaccurated model and data; 3) Taking the maintenance-free as goal, research for the automatic conversion method from data to knowledge, realizing online diagnosis system's automatic modeling and maintenance; 4) Develop the fault diagnosis system which is of self-adaption to the basic data change of power grid dispatching automation platform.

电网故障诊断是电网调度决策智能化需要解决的基础课题之一，也是未来电网调度运行的必然趋势，其对于缩短停电时间和提高故障处理效率具有重要意义。目前，电网故障诊断研究和应用中存在的瓶颈问题是保护拒动的诊断还不完备、在线诊断系统难以适应电网调度的复杂数据环境、建模复杂并难于维护。针对这些问题，本项目将研究以下内容：1）研究复杂故障逻辑表示方法和故障假说逻辑合理性的度量方法，结合继电保护在线状态评估，解决含保护拒动的复杂故障求解难题；2）研究复杂数据环境下电网故障诊断有效求解问题，建立面向电网事件系统的不良数据与事件辨识、外部电网等值方法及时序事件估计方法，确保在模型不完整、不精确及数据不完整、不精确的条件下诊断系统可以有效求解；3）以免维护为目标，研究数据到知识的自动转换方法，实现在线诊断系统的自动建模与维护；4）开发可以自适应电网调度自动化平台基础数据变化的电网故障诊断系统。

电网故障诊断是电网调度决策智能化需要解决的基础课题之一，其对于缩短停电时间和提高故障处理效率具有重要意义。随着智能电网建设的深入，诊断系统所在数据环境越来越复杂，如何在复杂数据环境下实现准确、智能化的电网故障诊断已经成为电网调度运行急待解决的问题。本课题对面向复杂数据环境的电网故障诊断的关键理论与技术进行了研究，取得学术成果如下：.在含保护拒动的复杂故障诊断方法研究方面：以适用于在线电网故障诊断系统为目标，提出了一种基于变权重模糊综合评判法的继电保护状态评估方法，并可将评估结果作为诊断的直接证据，增强了故障诊断的逻辑完备性；构建了电网故障诊断的扩展解析模型，加入了保护和断路器状态评估结果的逻辑变量，完善了电网复杂故障的逻辑表示；提出了一种基于变长度染色体遗传算法的电网故障诊断方法，可以在有限观测条件下更准确地诊断电网复杂故障。.在复杂数据环境下电网故障诊断有效性研究方面：构建了计及告警信息不可信度的的直觉模糊Petri网故障诊断模型，削弱了告警信息的不确定性对故障诊断的影响程度；提出了一种基于免疫克隆约束多目标优化方法的电网故障诊断方法，采用多目标优化的方式来求解电网故障诊断问题，避免了人为主观因素对诊断结果的影响；建立了基于并行隐马尔科夫的异常事件的辨识及事件估计模型，确保诊断系统在电网故障时获得一个可以有效诊断的故障映像。.在以免维护为目标的在线电网故障诊断系统建模与维护方法研究方面：提出一种采用语义分析技术的电网遥信信息解析方法，实现了故障信息到诊断模型的自动对应，简化了繁琐的建模工作；构建了基于体液免疫应答机制的电网故障诊断模型，能够使故障诊断知识不断完善和补充，一定程度上降低了故障知识库的维护难度。.在具有在线自适应能力的电网故障诊断系统的开发与测试方面：开发了面向复杂数据环境的电网故障诊断系统，实现了继电保护状态评估、故障信息解析处理、复杂故障的诊断与恢复、自动建模与系统维护等功能，为推进电网故障诊断的深入研究及诊断系统实用化奠定了基础。