[发明专利]一种多功能电力控制系统及方法

权利要求书

1.一种多功能电力控制系统，其特征在于，包括控制模块、监控模块、故障诊断模块和故障恢复模块，所述控制模块与故障诊断模块负反馈连接，所述控制模块与故障恢复模块正反馈连接，所述控制模块还与通信模块连接，所述监控模块连接在通信模块与故障诊断模块之间；所述通信模块通过继电保护器与各个线路终端连接，所述线路终端与多个变压器和机组连接；

所述通信模块将各线路终端的变压器和机组的实时状态信息发送至监控模块，所述监控模块周期性的对各变压器和机组的状态信息进行更新，并发送至故障诊断模块；

故障诊断模块实时诊断各线路终端是否发生故障，并负反馈给控制模块，判断整个系统是否处于动态稳定状态；当系统因干扰而发生震荡时，控制模块向故障恢复模块发送故障恢复控制指令，所述故障恢复模块通过采用送端减出力、提电压、解列震荡源或受端加出力减少因干扰所引发的震荡。

2.如权利要求1所述的多功能电力控制系统，其特征在于，所述通信模块具有至少100Mbps高速数字通信功能，用于实现了电力控制系统与线路终端的远距离通信，使电力控制系统与线路终端周期性的交换命令。

3.如权利要求1所述的多功能电力控制系统，其特征在于，所述电力控制系统还包括显示模块，所述显示模块与控制模块通信连接，用于显示各种传输过来的命令数据，显示并记录电力控制系统的实时监控信息。

4.一种多功能电力控制方法，其特征在于，利用权力要求1-3任一项所述的多功能电力控制系统，所述故障诊断模块根据粗糙集理论和遗传算法建立故障诊断模型，以获取的各变压器和机组的实时状态信息为输入变量，获得故障发生区域。

5.如权利要求4所述的多功能电力控制方法，其特征在于，所述故障诊断模型具体为：

其中，W为一个相当大的正数，保证E(X)恒为正，优选为10⁸，n_r表示故障区域内保护总数目，n_c表示故障区域内断路器总数目，n表示待诊断区域中的变压器和机组数目，X向量的维数为n，表示系统中变压器和机组的工作状态，X_i＝0时表示系统中变压器和机组的正常工作；当X_i＝1时表示变压器和机组发生故障；Y向量的维数为n_r，用来表示系统中保护的期望状态；当时表示不应该动作，时表示应该动作；g向量的维数为n_c，用来表示系统中断路器的状态；当g_j＝0时表示断路器未跳闸，当g_j＝1时表示断路器己跳闸；g^*(X,Y)向量的维数是n_c，表示系统中断路器的期望状态；当时表示不应该跳闸，时表示应该跳闸。

6.如权利要求5所述的多功能电力控制方法，其特征在于，所述故障诊断模型分三层对各变压器和机组进行故障诊断，其中：

第一层：根据SCADA系统的采集结果，将孤立的区域通过相切分区法进行划分，形成的若干个无源区域作为故障的完备集，经过分区后的输电线路，一旦发生故障，只会影响本身关联的断路器进行继电保护操作，故障状态的检测只需针对单一元器件时，元器件的状态即为故障状态，若无源区域中存在着多个元器件，本层将无法有效判断，将结果送至第二层；

第二层：构建的故障诊断模型己经存在有完整的动作体系，不论哪一区域中的哪一保护动作，均可以通过完备的动作关联函数，找到对应的变压器和机组与断路器之间的连接关系，然后将其转化为0-1规划问题，利用通过粗糙集理论和遗传算法建立的故障诊断模型进行求解分析；

第三层：综合利用前两层的诊断，加入录波装置的数据反馈，一旦重要的信息发生跳变，录波故障数据在短时间内给予相关区域分析出故障的流向信息，重新构造出包含跳变信息的评价函数，故障信息再一次转变为用优化算法求解数学模型的问题，再次利用通过粗糙集理论和遗传算法建立的故障诊断模型进行求解分析以得出结果。