[发明专利]计及信息不确定性的改进隐性故障检测方法

摘要

一种计及信息不确定性的改进隐性故障检测方法，通过对故障区域的识别和保护信息系统信号收集，确定可疑故障元件集合与断路器集合；根据保护规则解析得到各信号的期望表达式，构建解析模型并简化；然后建立目标规划函数，利用离散粒子群算法进行优化求解；针对不同实际情况故障的不确定性概率建立解集评价指标，确定实际最优解；最后通过对比最优解集合与采集信号集合，确定存在隐性故障的保护设备。本发明能够提高求解速度和精度，消除了原有方法误解或错解情况。同时，增加记及信息不确定性概率模块，实现了对不同区域检测结果的辨识。此改进方法，为继电保护装置隐性故障的检测发挥更多重、更重要的作用。

主权项

1.一种计及信息不确定性的改进隐性故障检测方法，其特征在于，通过对故障区域的识别和保护信息系统信号收集，确定可疑故障元件集合与断路器集合；根据保护规则解析得到各信号的期望表达式，构建解析模型并简化；然后建立目标规划函数，利用离散粒子群算法进行优化求解；针对不同实际情况故障的不确定性概率建立解集评价指标，确定实际最优解；最后通过对比最优解集合与采集信号集合，确定存在隐性故障的保护设备；所述的目标规划函数为其中：a_i、b_i为第i个保护的实际启动、返回状态，h_i为第i个重合闸的实际动作状态，A_i、B_i为第i个保护的期望启动、返回状态，M＝{S,P,A,R,B,C,H,F,G}为参变量，H_i为第i个重合闸的期望动作状态，D为保护的数量，K为断路器的数量，Q为重合闸的数量，为保护和断路器拒动的情况；为保护和断路器拒动的情况，|·|为逻辑变量的范数，|1|＝1,|0|＝0，w表示保护启动和返回的相对权值，w₁表示保护和断路器误动的相对权值，w₂表示保护和断路器拒动的相对权值；所述的故障区域的识别是指：断路器切除故障后，一侧带电一侧不带电，此类断路器被称作故障区域边界断路器；基于PMU所量测的母线电压及支路电流电气量检测断路器两端的带电情况识别边界断路器，确定故障区域边界从而形成故障区域，确定解析模型中可疑元件与断路器集合；所述的保护信息系统信号收集，具体是指：继电保护与故障信息系统记录了继电保护设备的运行状态，通过提取保护运行状态得到解析模型中所涉及保护启动、动作、返回以及断路器动作信号集合；所述的构建解析模型并简化是指：通过对逻辑方程组进行等价变换和变量分离，实现隐性故障检测模型的化简，具体为：隐性故障检测模型为：化简后的解析模型为：其中a∈A，r∈R，b∈B，c∈C，h∈H，f_r∈F，f_c∈F，g_r∈G，g_c∈G， A为与S、P相关的保护启动集合，R为与S、P相关的保护动作集合，B为与S、P相关的保护返回集合，C为与S、P相关的断路器集合，H为与S、P相关的重合闸集合，F为误动集合，G为拒动集合，A',R',C',B',H'表示各信号的动作期望；在所述的检测模型中增加记及信息不确定性的解集评价指标，用以根据具体实际情况调整相关概率，得到最符合实际情况的检测结果；所述的解集评价指标是指：将保护和断路器动作以及各告警信号的不确定性表示成概率模型，然后建立相应的评价指标，具体为：其中：P(X＝(S,P,A,R,B,C,H,F,G))为优化结果中变量的不确定性概率，S＝{s₁,s₂...s_M}为可疑故障元件集，s_m＝1表示第m个元件故障，s_m＝0表示第m个元件正常，P＝{p₁,p₂...p_N}为可疑故障线路集，p_n＝1表示第n条线路故障，p_n＝0表示第n条线路正常，r为保护动作期望值，r*为保护动作实际值，c为断路器动作期望值，c*为断路器动作实际值，m为测量信息状态值，m’为测量信息实际值，P_wi(m,m')表示保护告警信号误漏报的不确定性概率；P_li(m,m')表示断路器告警信号误漏报的不确定性概率，P_r(r,r*)表示保护的不确定性概率，r∈R；P_c(c,c*)表示断路器的不确定性概率。