基于专家系统和d-s证据理论的配电网故障原因分析法
【专利摘要】本发明涉及一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法。该方法，首先确定配电网故障原因分析所需信息及其来源，该所需信息具体包括故障信息和非故障信息；然后采用专家系统进行初步的故障原因分析，作为初步结论；最后，将上述每一个初步结论都作为一个基本信任分配函数；利用D-S证据理论的合成方式将各基本信任分配函数合成一个最终基本信任分配函数，该最终基本信任分配函数即最终结论，即得出配电网故障原因。本发明方法根据各种信息基于合理推导得出故障原因的最精确结论，从而能整体提升配电网的供电可靠性，提高经济效益。
【专利说明】基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种配电网故障原因分析方法，尤其涉及一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法。
【背景技术】
[0002]在现代电力系统中，大型的发电厂往往远离负荷中心，发电厂发出的电能一般要通过高压或超高压输电网络送到负荷中心，然后在负荷中心由电压等级低的网络把电能分配到不同电压等级的用户。这种在电力网中主要起分配电能作用的网络就称为配电网络。配电网络主要供给一个地区的用电，因而又称为地方电力网。相对于区域电力网络来说，它的电压等级和供电范围均要小一些，但它在结构上最大的特点是作为电力网的末端而直接和用户相连，能敏锐地反映着用户在安全、优质、经济等方面的要求。
[0003]长期以来，我国配电网基础设施较差，发展水平较低，同发达国家相比，配电网建设相对落后。随着城网和农网复杂化以及人民物质生活水平的不断提高，电力需求增长迅速，国家加强了对配电网络的建设和改造，网络结构和硬件设施得到进一步完善，与此同时用户对供电质量安全性和可靠性的要求也相应提高。配电网故障后的快速诊断和供电恢复，能显著地缩短非故障区域的停电时间、减小停电带来的不方便、缩小故障停电面积和降低停电损失；不仅如此，对于已确定的故障区域中故障原因的快速确定，不仅能及时把故障隔离在最小的区域，使故障影响更少的用户，同时也能根据故障原因快速修复故障从而使受故障影响的用户迅速的恢复用电；上述两方面都能达到最小化或避免用户的供电中断，提高供电可靠性、改善供电质量的目的。所以不仅配电网故障自动定位、隔离及非故障区域的恢复供电是配电部门迫切需要的功能，对故障区域中故障原因的快速确定也是配电部门不能忽视的功能。
[0004]目前对于配电网故障原因的分析几乎没有人深入研究，现在配电网中主要的查找故障原因的方法是人工巡线法，人工巡线法主要是根据线路上的故障指示器或者配电自动化定位出的故障区域指示，通过工作人员按部就班的巡视来查找出配电线路上的故障点，并通过仔细检查故障点查找出故障原因；但是这种方法不仅浪费人力，而且查找故障原因的时间长，效率低下，特别对于范围广泛的农村配电网，由于地理条件的关系交通不方便、环境恶劣，这种查找方法尤其需要更长的时间。所以迫切需要寻找一种提高人工巡线效率，快速查找故障原因的算法或者方法，该算法应该能够根据各种信息基于合理推导得出故障原因的最精确结论，从而能整体提升配电网的供电可靠性，提高经济效益。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种能提出最可能的故障原因推理，为巡线人员查找故障原因增加目的性，从而提高故障原因查找效率的基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案是:一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，包括如下步骤，
步骤SOl:确定配电网故障原因分析所需信息及其来源，该所需信息具体包括故障信息和非故障信息；
步骤S02:采用专家系统进行初步的故障原因分析，作为初步结论；
步骤S03:将上述每一个初步结论都作为一个基本信任分配函数；利用D-S证据理论的合成方式将各基本信任分配函数合成一个最终基本信任分配函数，该最终基本信任分配函数即最终结论，即得出配电网故障原因；
所述合成方式具体如下，
用
【权利要求】
1.一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:包括如下步骤， 步骤SOl:确定配电网故障原因分析所需信息及其来源，该所需信息具体包括故障信息和非故障信息； 步骤S02:采用专家系统进行初步的故障原因分析，作为初步结论； 步骤S03:将上述每一个初步结论都作为一个基本信任分配函数；利用D-S证据理论的合成方式将各基本信任分配函数合成一个最终基本信任分配函数，该最终基本信任分配函数即最终结论，即得出配电网故障原因； 所述合成方式具体如下， 用
2.根据权利要求1所述的一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:所述故障信息包括变电站层故障信息、馈线层故障信息和用户层故障信息；所述变电站层故障信息通过变电站自动化系统获取；所述馈线层故障信息通过配电网自动化系统获取；所述用户层故障信息通过客服服务系统获取。
3.根据权利要求2所述的一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:所述变电站层故障信息包括保护动作信息、断路器跳闸信息和故障录波信息；所述馈线层故障信息包括分段开关状态变动信息、线路电压电流信息、线路过流报警信息、配变依次报警信息和电压电流信息；所述用户层故障信息包括用户停电投诉信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:所述非故障信息包括拓扑信息、天气信息、线路类型信息、检修记录和设备的状态记录；所述拓扑信息通过地理信息系统获取；所述天气信息、线路类型信息、检修记录和设备的状态记录通过生产管理系统获取。
5.根据权利要求1所述的一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:所述步骤S02的具体实现过程如下， 步骤S51:收集所述步骤SOl的信息，并建立专家系统条件库，该专家系统条件库包括主条件库和辅助条件库；步骤S52:根据收集的信息与辅助条件库中每个条件的前提条件进行匹配，若匹配成功，则推导出新的条件，并经过多次循环，直到收集的信息和已经推导出的条件不再与辅助条件库中每个条件的前提条件匹配，得到所有能够推导出的前提条件； 步骤S53:根据步骤S52中获得的前提条件，并利用该些前提条件与主条件库中每个条件的前提条件进行匹配，得到初步结论，作为初步的故障原因分析结果。
6.根据权利要求5所述的一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:所述辅助条件库采用收集的信息推导出前提条件，并根据收集的信息和已经推导出的前提条件推导出其他前提条件。
7.根据权利要求6所述的一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:所述主条件库采用所述辅助条件库推导出的前提条件推导出故障原因及该故障原因的可信度。
8.根据权利要求1所述的一种基于专家系统和D-S证据理论的配电网故障原因分析法，其特征在于:所述合成方式在参与合成的证据间不一致或冲突的情况下，合成方式不能使用或得出明显不合理的结果，引起错误决策，所以在实际的数据处理当中，采用下述改进的合成规则，具体过程如下: 将初步结论作为证据，并设η组证据E1，E2，...，En所对应的的基本信任分配函数分别是ml, m2,, mn,焦元分别是Ai (i=l, 2，...，η),则所述改进合成方式:
【文档编号】G06Q50/06GK103871004SQ201410125128
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】李天友, 陈青, 吴文宣, 陈彬 申请人:国家电网公司, 国网福建省电力有限公司, 国网福建省电力有限公司电力科学研究院, 山东大学