数字化变电站警报处理与故障诊断的方法与系统开发

论文摘要

数字化变电站是由智能化一次设备、网络化二次设备在IEC61850通信协议基础上分层构建,能够实现智能设备间信息共享和互操作的现代化变电站。在数字化变电站实施无人值班后,设备运行监视信息将由监控系统采集汇总上传到集控中心。这些信息按时间顺序显示,未作任何分层或判断。特别是在变电站设备存在异常或发生故障时,事件记录很多,很容易遗漏重要警报信号,从而可能延误处理而使得系统运行状态进一步恶化。因此,构建基于数字化变电站体系结构的在线智能警报处理与故障诊断系统对确保系统安全稳定运行和供电可靠性具有重要意义。本论文着眼于数字化变电站警报处理与故障诊断的问题,主要从以下几个方面进行了研究:首先介绍数字化变电站与常规变电站的不同以及其自身的特点。然后,构建了数字化变电站警报处理与故障诊断系统的设计框架,将系统的功能、系统的信息源与系统数据的收集情况进行了充分的描述。然后,对IEC61850标准进行了概述,包括它的特点以及变电站配置描述语言SCL。基于IEC61850标准,智能电子设备能够构建相同的模型结构,并能够依据IEC61850标准制定的规则实现对警报的分类。在数字化变电站警报处理与故障诊断的方法方面,本论文提出新的在线智能警报处理与故障诊断方法。该方法为了满足数字化变电站的实时警报处理要求,采用候选原因假说生成与原因假说真实性评估同时在线并列运行的模式完成在线警报处理,进而找到事件根源,分析出漏报与误报的异常警报。从算例结果中,证明了所提出的方法的有效性与正确性。结合江西省赣州市兴国数字化变电站的实际情况,介绍了数字化变电站警报处理与故障诊断系统软件。算例分析,验证了本软件用户界面友好、直观,便于使用,所给出的诊断结果正确。最后,对不含分布式发电与含有分布式发电的配电系统故障诊断方法进行阐述与讨论。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的提出和意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要内容和工作
• 第二章 数字化变电站警报处理与故障诊断系统设计
• 2.1 数字化变电站概述
• 2.2 系统的功能与目标
• 2.3 系统的信息源
• 2.4 系统的数据收集
• 2.4.1 静态数据
• 2.4.1.1 一次设备模型
• 2.4.1.2 二次设备模型
• 2.4.2 动态数据
• 2.4.3 规则库
• 2.4.4 数据收集过程
• 2.5 系统的总体框架
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于IEC61850标准的警报分类方法
• 3.1 引言
• 3.2 IEC61850 标准概述
• 3.2.1 IEC61850 的特点
• 3.2.2 变电站配置描述语言SCL
• 3.3 基于IEC61850 标准的设备建模
• 3.4 基于IEC 61850 标准的警报分类
• 3.5 算例
• 3.6 本章小结
• 第四章 数字化变电站警报处理与故障诊断方法
• 4.1 引言
• 4.2 基本概念
• 4.3 在线智能警报处理基本原理
• 4.4 候选原因假说生成和原因假说真实性评估
• 4.5 算例
• 4.6 本章小结
• 第五章 数字化变电站警报处理与故障诊断系统开发
• 5.1 引言
• 5.2 软件的开发环境与总体框架
• 5.3 软件的功能
• 5.3.1 主菜单功能
• 5.3.2 在线分析功能
• 5.3.2.1 运行界面
• 5.3.2.2 事故分析
• 5.3.2.3 告警分析
• 5.3.3 离线分析功能
• 5.4 算例分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 配电系统故障诊断方法探讨
• 6.1 引言
• 6.2 不含分布式发电的配电系统统故障诊断方法
• 6.3 含分布式发电的配电系统故障诊断方法
• 6.3.1 传统方法
• 6.3.2 基于人工智能的方法
• 6.4 展望
• 6.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的论文
• 致谢
• 附件