论文题目: 基于电网继电保护及故障信息处理系统的故障诊断专家系统
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电力系统及其自动化
作者: 隆贤林
导师: 郭伟
关键词: 故障诊断,分阶段,推理,遗传算法,专家系统
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 当前,各个省网都配有或正在配备电网继电保护及故障信息处理系统(简称故障信息系统)。故障信息系统的任务就是当电力系统发生故障或设备异常时,能够很快地将各220kV及以上变电所就地信息传到省调,省调综合所有的就地信息进行判断,就可以及时有效地判断系统的运行状态,并采取相应的措施调整电力系统的运行方式,保证电力系统的稳定可靠运行。故障诊断系统作为故障信息系统的一个子系统,其作用就是利用上传到故障信息系统的信息诊断出具体的故障设备。本文根据电力系统目前的实际运行情况和今后的发展提出了一种合理利用故障上传信息,将故障诊断分为两个阶段逐步实施的方法。第一阶段是在故障信息不全(只有保护和录波信息)时,利用保护信息、故障录波信息通过综合推理从而诊断出故障设备。第二阶段是在故障信息系统与SCADA系统接口后,利用开关、保护、录波器信息,基于遗传算法进行故障诊断。故障信息系统收集故障时上传的继电保护动作信息和录波文件信息,并从SCADA系统收集开关动作信息,根据这些故障信息首先确定可能故障区域,并建立网络拓扑,然后基于推理(第一阶段)或遗传算法(第二阶段)诊断出故障设备,最后利用专家系统对继电保护和断路器动作行为进行分析。本文对以往优化算法所用的目标函数进行了改进,增加了方向元件与高频元件,使诊断结果更为准确。同时对在复杂故障情况下利用录波信息进行复杂故障诊断的方法进行研究,弥补了只用断路器和继电保护动作信息进行诊断的局限性。与其他故障诊断系统相比,本文提出了分阶段实施故障诊断,更具有现实意义,并采用专家系统推理继电保护和开关动作行为,使得本文开发的故障诊断系统功能更完善。本论文以省网220kV及以上系统为研究对象,采用OOP和数据库技术相结合开发电网故障诊断系统。该系统提供在线诊断、离线诊断、历史诊断信息查询、诊断报告输出以及知识库操作等功能,大大的提高了故障判断处理的自动化水平。
论文目录:
摘要
Abstract
绪论
1. 电网继电保护及故障信息处理系统中故障诊断的意义
2. 国内外故障诊断分析与讨论
3. 本论文的主要工作
第一章 电网继电保护及故障信息处理系统简介
1.1 系统概述
1.1.1 系统由来
1.1.2 系统结构
1.1.3 系统的现状
1.2 系统的思路与结构
1.2.1 系统的作用与定位
1.2.2 系统的结构
1.3 系统的功能
1.3.1 系统的基本功能
1.3.2 系统的高级功能
1.4 本章小结
第二章 基于保护和录波信息的故障诊断系统
2.1 信息源
2.1.1 保护信息
2.1.2 录波信息
2.2 故障诊断的策略
2.3 面向对象的电网结构知识表示
2.3.1 面向对象知识表示的特点
2.3.2 电网结构知识表示
2.4 故障区域的形成
2.4.1 网络拓扑的形成
2.4.2 故障区域的形成
2.5 保护装置动作信息的解析与诊断原则
2.5.1 保护动作信息分类与预处理
2.5.2 基于保护动作信息的初步故障诊断
2.6 故障录波信息的解析与诊断原则
2.6.1 故障录波中COMTRADE 文件的解析
2.6.2 基于COMTRADE 文件的继电保护算法
2.6.3 基于COMTRADE 文件的故障诊断
2.7 基于推理的故障诊断
2.7.1 故障诊断的原理与步骤
2.7.2 故障诊断流程
2.8 本章小结
第三章 基于完备信息的电网故障诊断系统
3.1 信息源
3.2 基于遗传算法的故障诊断
3.2.1 数学模型
3.2.2 故障期望状态的确定
3.2.3 遗传算法目标函数
3.3 遗传算法
3.3.1 遗传算法介绍
3.3.2 故障诊断遗传算法控制参数确定
3.3.3 算法流程
3.4 本章小结
第四章 开关与保护动作行为评价专家系统
4.1 评价方法与评价流程
4.1.1 评价方法
4.1.2 评价方法
4.2 评价专家系统设计
4.2.1 专家系统介绍
4.2.2 评价专家系统知识库
4.2.3 评价专家系统的推理及解释
4.3 本章小结
第五章 故障诊断系统的开发与测试
5.1 故障诊断系统的开发
5.1.1 系统的开发
5.1.2 功能介绍
5.2 故障诊断系统的测试与验证
5.2.1 测试说明
5.2.2 测试实例与结果分析
5.3 本章小结
结语
致谢
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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