电网中实时自动诊断的系统和方法_2

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以使得结束时拓扑的状态是一致的。
【附图说明】
[0067] 图1示出了一种根本原因分析系统,其中智能警报信息和拓扑是流动传 播(RPF,de Pr〇p:ag:a?i〇 de Fluxo)、基于流动的模型(MBF,Modelo Baseado em Fluxo)、诊断的过滤(FD,Filtro de Diagnostics)、设备过滤(FE, Filtro de Equipmento)、中间模型(MI,Modelo Intermedicirio)、传播规则(RP,Regras de P丨*〇pagag§0 )、年代学(C,Cronologia)以及最终模型(MF,Modelo Final)的关系。
[0068] 图2示出了拓扑的一个实施例。
[0069] 图3示出了基于能量流动的一个模型。
[0070] 图4示出了一个中间模型。
[0071] 图5示出了该模型的流动关系。
[0072] 图6示出了一个最终模型。
[0073] 图7示出了表示在第一方案中的元件之间的能量流动的图。
[0074] 图8示出了表示在第二方案中的元件之间的能量流动的图。
[0075] 图9示出了如果过滤步骤需要通过诊断和通过元件类型划分警报的图。
[0076] 图10示出了如果规则1符合该图的关系R1的图;规则2修改该图的关系R2,改 变该关系的方向,因此指示警报7首先发生;规则3符合该图的关系3,因此维持连接。
[0077] 图11示出了表示在第三方案中的元件之间的能量流动的图。
[0078] 图12示出了如果警报2首先发生的图。
[0079] 图13示出了 CRD1B1汇流条(Barra)随着时间的过去的稳定性,是E. C.关键稳定 性、E. S.稳定性和E. A.电流稳定性。
[0080] 图14示出了 A⑶2 (5463)汇流条随着时间的过去的稳定性。
[0081] 图15示出了在一种情况下用于汇流条的稳定性分布的例示。
[0082] 图16示出了包括以下元件的本发明系统架构的例示:(A)电网,(B)事件处理器和 警报发送器,(C)警报指示器,(D)规则组,(E)电网拓扑,(1)事件(症状)和(2)警报。
[0083] 图17示出了含有四个设备和三个连通性节点的电网拓扑的例示。
[0084] 图18示出了传输线路的一种类型的端子。
[0085] 图19示出了在断路器中发生故障的情况下传输线路的一种类型的端子。
[0086] 图20示出了在断路器(D. F.)中发生故障的情况下230kV的安装。
【具体实施方式】
[0087] 警报智能处理系统通常使用基于规则的模型以用于发射受监控的设备中的问题 的诊断。由于网格拓扑中的修改,此方法具有两个主要问题:大量的规则和非常高的经常维 护指标。
[0088] 本发明所使用的解决方案在于常规模型向基于"通用规则"的模型的演变。其应 用可以是在计算机网络、电信网络、电网以及其他网络中。与常规模型不同,在常规模型中 规则被应用到特定设备,通用规则被应用在设备的种类上。为了例示,规则被应用到所有传 输线路而不是被应用到一个给定的传输线路。为了允许规则确实是通用的,该系统和方法 依赖于连通性的概念,即,规则未提及例如一个给定传输线路的开关和断路器的位置,但只 是在该传输线路现在被连接到或未被连接到任何通电设备的时候。
[0089] 这种准备规则库的新方式显著减少了规则的量。举个例子,估计为一整个电网建 模将必需大约20000个规则;已经使用通用规则的情况下,仅必需40个规则。
[0090] 通用规则包括下面的要素:
[0091] ?宏指令:它们是可以由规则使用的函数,它们防止在规则库中重复许多代码;
[0092] ?规则的逻辑表达:将针对属于特定种类的每个设备进行评估的表达;
[0093] ?属性:它们是诊断的补充。属性被用来减少规则的量。不是具有旨在覆盖涉及 属性的所有可能性的若干个规则,我们具有单个规则和多种属性。
[0094] 一个规则实施例是传输线路中的跳闸(desarme)以及具有障碍属性和重新连接 不成功属性,而不是产生如下规则:跳闸规则;具有障碍的跳闸的规则;具有重新连接不成 功的跳闸的规则;具有障碍和重新连接不成功的跳闸的规则;本发明提供了一种仅需要单 独地产生属性的跳闸的规则的方法以及自动产生所述组合的系统。此解决方案除了确保少 量规则之外,还带来零维护,即,不需要努力就使系统所使用的知识保持更新。每当修改电 网的拓扑,该系统自动识别并且更新其中应用通用规则库的拓扑模型。
[0095] 本发明提供了一种用于通过被称为"通用规则"的规则对位于电力传输和产生网 中的设备中的故障执行实时自动诊断的方法。本发明的方法将基于规则的推理与基于模型 的推理结合,并且促进知识库的构建,此外减少对由于电网的拓扑中的改变所引起的更新 的需要。本发明的方法通过允许可将相同的规则重复用于多种设备,提供了为电网中的问 题建模所必需的少量规则。
[0096] 本发明提供了一种通用规则被应用到不同种类的设备的方法且包括步骤:
[0097] i.检查设备现在是否被连接(被通电);
[0098] ii.检查设备曾经是否被连接(被通电);
[0099] iii.将规则和/或宏指令和/或属性插入到设备和/或各种类型的设备;
[0100] iv.通过存在情况和激活情况为每个设备E、为设备中的每个规则R并且为设备中 的每个属性产生诊断;
[0101] v.更换诊断的文本中的变量;以及
[0102] vi.发送诊断。
[0103] 该方法还可以包括下面的步骤:
[0104] vii.去除具有过期症状的诊断;
[0105] viii.恢复具有网络的症状的诊断;以及
[0106] ix.添加相关联的设备中的症状,
[0107] 其中所述通用规则被应用在设备种类上,以说明传输线路是否被连接到任何通电 的设备。
[0108] 优选地,设备可以具有若干个相关联的设备,并且进而,相关联的设备可以具有若 干个相关联的设备。
[0109] 本发明的方法优选地使用根本原因逻辑以恢复具有网络上的症状的诊断。
[0110] 本发明的方法优选地使用拓扑基元逻辑以在诊断的产生中通知网格的当前拓扑。
[0111] 本发明还提供了一种使用被称为"通用规则"的规则对位于电力传输网和电力产 生网中的设备中的故障执行实时自动诊断的系统。本发明的系统将基于规则的推理与基于 模型的推理结合,并且其促进了知识库的构建,并且此外还减少对由于网格拓扑中的改变 所引起的更新的需要。本发明的系统通过允许相同的规则重复用于多种设备减少了为电网 中的问题建模所必需的规则的数目,并且该系统包括:
[0112] i)用于产生拓扑的装置;
[0113] ii)用于使网络互相连接的装置;
[0114] iii)用于维护电网的拓扑的表示的装置;
[0115] iv)用于基于收集的数据通过通用规则产生诊断的装置;
[0116] V)用于产生诊断的屏幕的装置;以及
[0117] vi)用于产生报告的装置。
[0118] 本发明的系统还可以包括:
[0119] vii)用于通知运行每个系统模块的可用性的装置。
[0120] 优选地,所述用于产生拓扑的装置是称为"Topogiggio"的实施方案,其中它访问 电网管理系统诸如Sage (监管和控制的开放系统)中的表格并且产生含有电网的完整拓扑 的XML文件。
[0121] 优选地,所述用于使网络互相连接的装置可以是网关,其访问电网管理系统诸如 Sage (监管和控制的开放系统),以实时检索所有断路器和电网开关的警报、事件、模拟幅 度和/或断开状态。
[0122] 优选地,所述用于更新拓扑状态的装置可以是称为"模型"的实施方案,其访问网 关。它具有一个噪声过滤器,该噪声过滤器评估从该系统检索到的信息是否正确,如果不正 确,则警报或事件被去除或插入,以使得结束时拓扑的状态是一致的。
[0123] 通用规则
[0124] 本发明提供了一种被称为"通用规则"的逻辑,其可以被重复用于所有相同类型的 设备。为了制定一个通用"规则",规则必须被参数化以去除对与正在实现被诊断的设备有 关的特定部件的所有引用。通过创建对应于正在被执行诊断的设备的每个部件的拓扑参数 来使该规则参数化。
[0125] 作为一个实施例,创建了下面的拓扑参数:
[0126] · DJ1:对应于对线路和该线路连接到的第一母线之间的连接进行中断的断路器;
[0127] · DJ2 :对应于对线路和该线路连接到的第二母线之间的连接进行中断的断路器, 如果其存在的话;
[0128] · DJR :对应于线路电抗器(reator)的线路断路器,如果其存在的话;
[0129] · R :对应于线路电抗器,如果其存在的话;
[0130] · B1 :该线路所连接到第一母线;
[0131] · B2 :该线路所连接到的第二母线,如果其存在的话。
[0132] 因此,可以通过一个线路的、使得能够去除对传输线路的特定部件的任何引用的 拓扑参数来唯一地表示该线路。在一个传输线路中参数化使得能够将1334个规则减少到 51个规则。此参数化使得能够为传输线路的每种类型问题开发一个规则,因此使它们到电 网的任何设备和/或部分的应用一般化。
[0133] 在电网(更具体而言,传输线路)中的诊断的情况下,本发明基于下面的结构:
[0134] i.主要诊断
[0135] 1.跳闸
[0136] 2.通电
[0137] 3.断电
[0138] 4.停电(Blackout)
[0139] 5·错误的保护信令(Incorreta da )
[0140] ii.主要设备的类型
[0141] l.LT
[0142] 2. LT 端子
[0143] 3.电容器组
[0144] 4.电抗器
[0145] 5.变压器(trafo)绕组
[0146] 6.变压器
[0147] 7.静态补偿器
[0148] 8.同步补偿器
[0149] 9.串联补偿
[0150] 10.汇流条
[0151] 11.发生器
[0152] 12.发生器链路
[0153] 13.变电所(针对停电)
[0154] iii.主要设备的识别
[0155] 1. Ex. 04L2
[0156] iv.缺陷的位置(针对LT)
[0157] 1.内部缺陷
[0158] 2.外部缺陷
[0159] 3.系统性缺陷
[0160] V.线路是否是特许所有者(针对LT和LT端子)
[0161] vi.曾经是否存在自动重新启动的尝试(针对LT和LT端子)
[0162] 1.重新启动曾经是否成功(其被应用到LT的每侧)
[0163] vii.闭锁继电器是否已经工作
[0164] viii.已经工作的保护的设置
[0165] 1.包括保护链所属于的设备的指示
[0166] 2.当它是LT时,包括在LT的每侧上的保护
[0167] 3.当它是一个变压器时,包括哪个绕组被涉及
[0168] 4.指示保护是否是固有的
[0169] ix.曾经是否存在不适当的保护性能
[0170] X.断路器中是否曾经存在故障
[0171] 1.通过对发生故障的断路器的识别
[0172] xi.曾经是否缺少保护性能
[0173] 柘朴基元
[0174] 拓扑基元是允许将对电网的拓扑的元件的所有引用从事件关联规则抽出的概念 构造。用拓扑基元,有可能在诊断一个问题时隔离与所讨论的设备相关联的拓扑有关的信 息;通过此方式如果网格拓扑中存在任何改变则不需要改变该规则。
[0175] 拓扑基元基于对表示电网中存在的不同设备之间的所有连接的图的连通性的分 析。此图是基于模型的推理对该方法的贡献。除了为网络设备之间的连接建模之外,该图 还通过处理由诊断系统接收的事件来维持每个设备的状态。
[0176] 在传输线路中的一个的情况下,下面的拓扑基元可以被设置以用于规则:
[0177] · Conectado (Linha,Barra):报告一个给定的线路是否连接到一个给定的汇流 条;
[0178] ·0θ8??8ΒΠ?θη1:ο parcial lado de(Linha):如果线路未连接到源变电所汇流条中 的任何一个而是连接到目的地变电所汇流条中的一些,则报告;
[0179] ·0θ8??8ΒΠ?θη1:ο parcial lado para(Linha):如果线路未连接到目的地变电所汇 流条中的任何一个而是连接到源变电所汇流条中的一些,则报告;
[0180] · Desligamento total (Linha):线路未连接到任何汇流条。
[0181] 仅通过拓扑基元的插入,不可能将先前写的规则重复用到相同类型的其他设备。 为了使规则可以被重复用,必须将其参数化。
[0182] 枏本原_
[0183] 根本原因分析是一种被设计以识别一连串有关事件的最初原因的过程,其中一连 串有关事件是为相同事故的一部分的事件/故障命名的通用方法。事故通常由初级事件和 次级事件组成。初级事件被称为根本原因或最初事件,而次级事件是初级事件的结果且还 可以被认为根本原因的症状。
[0184] 如果分析仅识别问题的最初原因并且停止在此点处,操作者将不会具有足够的信 息以理解实际上在初级事件之后所有事故如何发生,即,如何随着事件散布,从而产生次级 事件。通过此方式,对根本原因的分析还旨在寻找对发生了什么的准确描述,换言之,最初 故障如何散布,以导致其他事故故障。
[0185] 对电气系统中的故障事故的根本原因的分析识别发生了什么(根本原因)并且它 如何发生(传
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