配网自动化中的故障预测分析方法
2007-07-25 15:30:43 来源:
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电力18讯:
广东省东莞供电局麻涌供电公司 何勇枢
摘要:该文在配网自动化系统的基础上,以数据采集与监控(SCADA)系统作为故障预测的数据来源,针对故障预测中的信息不完备性和不确定性,引入可信度因子和BP神经网络算法来实现故障预测,并仿真说明其有效性。
关键词:配网自动化;故障预测;电网故障
中图分类号:TM76 文献标志码:A 文章编号:1003-0867(2006)01-0032-03
本文结合经验知识,研究因设备故障引起的电网故障的预测方法。在未出现故障的情况下,根据数据采集与监控(SCADA)系统提供的数据,能够了解设备的基本情况。在故障未发生前,进行预测,这样运行人员可以根据分析的结果,有目的的进行设备检查,从而减少故障发生的概率,提高电网运行的稳定性。本文将可信度因子和神经网络算法引入到故障预测中,实现对设备故障正确预测,提高电网运行稳定性。
1 SCADA系统
在配网自动化的众多功能中,故障的发现和处理功能是其最重要的功能,是提高供电可靠性和改善电能质量的关键,但这一直是一个比较复杂的技术难题。配网SCADA系统是配网自动化系统的重要组成部分之一。不同的电网调度中心,因其所处的地域不同,调度电网范围和规模不同,发展阶段不同,所采用的调度自动化系统的应用软件配置有很大差异。SCADA系统是各种档次电网调度自动化都应具备的基本功能,所提供的数据是故障预测的主要数据来源。
故障预测对SCADA系统的数据信息进行处理,基于参数信息的组合,对可能发生的故障进行分析预测,为控制系统和运行人员提示处理原则。因此,配网调度SCADA系统数据的正确性和稳定性为故障预测提供了保障。
SCADA系统实现了“四遥”功能:其中,遥测是指采集配电网的各种电参数的实时数值,通过信道送到计算机;遥信是指采集配电网的各种开关设备的实时状态,通过信道传到监控计算机;遥控是指操作人员通过监控计算机发送开关开合命令,通过信道传到现场,使现场的执行机构操作开关的开合,达到给用户供电,停电的目的;遥调是指操作人员通过监控计算机或高级监控程序自动发送参数调节命令,通过信道传到现场,使现场的调节机构对特定的参数进行调节,达到调节负荷、电压、功率因数等目的。当设备发生故障时,会直接或间接的影响采集到数据的数值。根据参数的正常和异常表现形式将故障现象明确到各个参数量的数值上,这样为故障预测提供了具体的参数,便于建立分析模型。
调度员在电网发生故障后,能及时了解故障前后发生的电网事件序列,能将电网故障发生的前一段时间和发生故障后一段时间中指定模拟量值和计算量值列表显示。这样就为故障类型提供了时间信息和权重信息。
实时数据库中的任何数据都可以被保存到系统的历史数据库中。数据类型主要是遥测量和电量,通过人机对话环境中的历史数据检索功能对历史数据库进行操作和管理。当监视的测量值超出了限制或者是状态发生变化,就要进行事件处理。在事件处理中,事件被赋予特定的状态和级别,并通过人机交互界面报告给调度员。
根据SCADA系统提供的各个设备的参数信号,可以得到各个设备的参数,根据实际的运行情况,由运行人员确定相关的参数,以及参数正常和异常的表现形式,将故障的现象明确到各个参数量的表示上。
此外,配网调度SCADA系统同样要给监控、操作人员提供监视画面,给其他高级管理软件提供数据共享的接口。
2 故障预测分析方法
在故障预测的过程中,由于所确定的各种参数量的变化不一定能够完全表征故障的发生和类型的判断。同时,很多条件组合的确定往往是一种近似,所以推出的结论既有一定不完备性和不确定性。针对其特点采用了以下的解决方法。
在故障预测的过程中,总是存在一些不确定的信息,例如某故障发生过多次,其可能发生的概率较高。相反,当某故障在很长的一段时间里面未发生过,其发生的概率相对较低,所以采用不确定信息来表示。当监视测量值超出了限制或者是状态发生变化,则要就数据信息进行分析来消除不确定性影响。
不确定信息表示包括知识的不确定性表示和事实的不确定性。知识不确定性的表示是与不确定性推理方法密切相关的一个问题。在选择知识的不确定性表示方式时,主要应考虑以下两个方面:一是要能够比较准确地描述问题本身的不确定性;二是要便于推理过程中不确定性的计算。在故障预测中,为故障组合加上可信度因子,将故障的不确定性用数值表示,其取值范围为[0,1],该值越接近1,说明该故障发生的次数越多;其值越接近0,说明该故障发生的次数越少。每处理完故障后,根据故障的发生的频率实时调整。当出现了故障条件相似或故障条件相同,但故障处理原则不同时,则要考虑可信度因子的影响。计算公式为:
可信度因子=某事故类型发生的次数/事故发生的总次数
根据故障信息的组合,<
广东省东莞供电局麻涌供电公司 何勇枢
摘要:该文在配网自动化系统的基础上,以数据采集与监控(SCADA)系统作为故障预测的数据来源,针对故障预测中的信息不完备性和不确定性,引入可信度因子和BP神经网络算法来实现故障预测,并仿真说明其有效性。
关键词:配网自动化;故障预测;电网故障
中图分类号:TM76 文献标志码:A 文章编号:1003-0867(2006)01-0032-03
本文结合经验知识,研究因设备故障引起的电网故障的预测方法。在未出现故障的情况下,根据数据采集与监控(SCADA)系统提供的数据,能够了解设备的基本情况。在故障未发生前,进行预测,这样运行人员可以根据分析的结果,有目的的进行设备检查,从而减少故障发生的概率,提高电网运行的稳定性。本文将可信度因子和神经网络算法引入到故障预测中,实现对设备故障正确预测,提高电网运行稳定性。
1 SCADA系统
在配网自动化的众多功能中,故障的发现和处理功能是其最重要的功能,是提高供电可靠性和改善电能质量的关键,但这一直是一个比较复杂的技术难题。配网SCADA系统是配网自动化系统的重要组成部分之一。不同的电网调度中心,因其所处的地域不同,调度电网范围和规模不同,发展阶段不同,所采用的调度自动化系统的应用软件配置有很大差异。SCADA系统是各种档次电网调度自动化都应具备的基本功能,所提供的数据是故障预测的主要数据来源。
故障预测对SCADA系统的数据信息进行处理,基于参数信息的组合,对可能发生的故障进行分析预测,为控制系统和运行人员提示处理原则。因此,配网调度SCADA系统数据的正确性和稳定性为故障预测提供了保障。
SCADA系统实现了“四遥”功能:其中,遥测是指采集配电网的各种电参数的实时数值,通过信道送到计算机;遥信是指采集配电网的各种开关设备的实时状态,通过信道传到监控计算机;遥控是指操作人员通过监控计算机发送开关开合命令,通过信道传到现场,使现场的执行机构操作开关的开合,达到给用户供电,停电的目的;遥调是指操作人员通过监控计算机或高级监控程序自动发送参数调节命令,通过信道传到现场,使现场的调节机构对特定的参数进行调节,达到调节负荷、电压、功率因数等目的。当设备发生故障时,会直接或间接的影响采集到数据的数值。根据参数的正常和异常表现形式将故障现象明确到各个参数量的数值上,这样为故障预测提供了具体的参数,便于建立分析模型。
调度员在电网发生故障后,能及时了解故障前后发生的电网事件序列,能将电网故障发生的前一段时间和发生故障后一段时间中指定模拟量值和计算量值列表显示。这样就为故障类型提供了时间信息和权重信息。
实时数据库中的任何数据都可以被保存到系统的历史数据库中。数据类型主要是遥测量和电量,通过人机对话环境中的历史数据检索功能对历史数据库进行操作和管理。当监视的测量值超出了限制或者是状态发生变化,就要进行事件处理。在事件处理中,事件被赋予特定的状态和级别,并通过人机交互界面报告给调度员。
根据SCADA系统提供的各个设备的参数信号,可以得到各个设备的参数,根据实际的运行情况,由运行人员确定相关的参数,以及参数正常和异常的表现形式,将故障的现象明确到各个参数量的表示上。
此外,配网调度SCADA系统同样要给监控、操作人员提供监视画面,给其他高级管理软件提供数据共享的接口。
2 故障预测分析方法
在故障预测的过程中,由于所确定的各种参数量的变化不一定能够完全表征故障的发生和类型的判断。同时,很多条件组合的确定往往是一种近似,所以推出的结论既有一定不完备性和不确定性。针对其特点采用了以下的解决方法。
在故障预测的过程中,总是存在一些不确定的信息,例如某故障发生过多次,其可能发生的概率较高。相反,当某故障在很长的一段时间里面未发生过,其发生的概率相对较低,所以采用不确定信息来表示。当监视测量值超出了限制或者是状态发生变化,则要就数据信息进行分析来消除不确定性影响。
不确定信息表示包括知识的不确定性表示和事实的不确定性。知识不确定性的表示是与不确定性推理方法密切相关的一个问题。在选择知识的不确定性表示方式时,主要应考虑以下两个方面:一是要能够比较准确地描述问题本身的不确定性;二是要便于推理过程中不确定性的计算。在故障预测中,为故障组合加上可信度因子,将故障的不确定性用数值表示,其取值范围为[0,1],该值越接近1,说明该故障发生的次数越多;其值越接近0,说明该故障发生的次数越少。每处理完故障后,根据故障的发生的频率实时调整。当出现了故障条件相似或故障条件相同,但故障处理原则不同时,则要考虑可信度因子的影响。计算公式为:
可信度因子=某事故类型发生的次数/事故发生的总次数
根据故障信息的组合,<
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