[00729336]电网和电机监测及故障诊断理论与技术的研究子项目-智能控制理论在电力系统故障诊断解列与恢复中的应用研究

随着电力工业的不断发展，电力网变得日趋复杂，EMS和DMS在电力系统中已得到广泛应用。但是由于电力网是一个复杂的高度非线性的分层系统，在电网发生随机的突发性故障时，电网结构将发生复杂变化，很难用精确的数学模型加以描述。对这一情况采用常规理论方法很难形成有效的控制策略，如果该种情况得以解决，将大大提高电网运行的安全性和可靠性。该研究项目综合利用人工神经网络、专家系统、电网络理论、电力系统工程等有关知识，结合电网具体情况加以创造，使其在电力系统遭遇突发事件时，快速准确地提出故障诊断结果、对故障后的电网重构及故障恢复控制，形成一套完整的最优控制策略。该研究项目的成果应用于地区电力网的故障诊断及最优恢复控制策略，对提高地区电力网运行的安全性和可靠性具有重要的现实意义。可以预见，随着电网的日趋复杂，对用电的安全可靠的要求越来越高，基于智能控制理论的电网故障诊断及恢复控制策略的研究将对电网的安全可靠运行具有重要的作用。具体内容包括：1.电网在遭受突发事件后的故障诊断、解列和处理的总体结构体系没计。2.电网故障诊断系统的模型和软件开发。3.高压配电网故障恢复决策系统的软件开发。4.电网故障失稳后的解列模型及解列策略生成试验系统软件开发。5.电力系统图形显示的制作软件工具的开发。6.建立了电力系统故障诊断、解列和恢复处理系统开发用的基本硬件平台。与国内外同类项目相比，该项目的主要特点：1.将故障诊断、解列和恢复处理几个部分综合考虑，进行总体结构体系设计。2.提出分层分布交互式电网故障诊断策略。调度中心的上层智能体根据放障复杂性逐层调用开关、保护、电气量波形信息；各厂站的下层智能体向上层智能体提供所需的中间结果和数据，通过广域网交换信息。3.采用基于GPS的功角测量技术的稳定预测方法，通过对功角未来情况的变化实现对失稳的预测。该项目的关键技术及创新点：1.故障诊断、解列和处理的总体结构体系设计。根据当前电力设备配置情况，该系统采用了分层、分布式结构体系，能满足突发事件后的设备的拒动和误动等各种情况下的故障诊断。2.调度端智能体的软件设计及开发。主要利用开关跳闸信息搜索停电区，并接受变电站端智能体上传的初步诊断报告，对其进行分析处理，最后提供给调度员一份诊断报告。3.变电站端智能体的软件设计及开发。利用保护动作信息和故障录波信息诊断，用保护范围取交集的策略，诊断故障元件。用故障录波的电流、电压波形分析故障性质和保护动作性能。4.基于TCP/IP协议的分层、分布式系统网络通讯服务程序的开发。5.高压配电网故障恢复决策系统的研究。恢复决策形成过程中利用专家系统技术动态规划恢复控制，综合运用了电力系统实时接线分析的手段、深度优先和宽度优先的搜索策略以及数据驱动的正向推理方法，力求用最短的时间恢复尽可能多的负荷，为调度运行人员提供快速、合理、安全的恢复方案。6.基于图论理论的解列策略生成模型的建立和解列策略生成试验系统的开发。该项目的主要经济效益和社会效益：随着电网结构与运行的日趋复杂，电网发生停电事故是不可避免的，这将给人民生活及国民经济造成重大损失，如一个容量为1000万千瓦的电网停电半个小时，按每停一度电损失25万元计算，则全网的停电损失将为1.25亿元。该项目的研究成果对减少电网停电损失具有重要的经济与社会意义。