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电力故障的快速诊断系统的研究 137 电力故障的快速诊断系统的研究 张建权 (合肥工业大学电气与自动化工程学院，合肥市230009) 摘要：电力系统运行故障影响大、范围广、过程快，对故障的判断和处理提出了很高的要求。要求快速准 确地作出判断，迅速采取有效措施，恢复供电，避免事故扩大。本文分析了故障潮流的特点，采用基于节点分裂 法的分块潮流技术，应用叠加原理与多端口技术，建立电网故障态模型，通过电网仿真建立了数字电网；并采用 信息匹配和信息过滤的方法，进行故障的验证，给出快速准确的故障判断。 主题词：电力故障快速诊断故障态模型电网仿真信息过滤 况，同时拌有连锁故障的可能性。譬如，某点单相接 1问题的提出 地，导致其余两相电压升高，造成多点击穿的情况。 这种情况导致问题更加复杂，分析更加困难。 由于各种原因，电力系统在运行中故障是经常发 由于以上等等原因，导致运行人员很难在短时间 生的。随着电力客户对供电可靠性的提高，对电力故 内收集完整信息，做出准确判断，延误了处理时间，有 障进行快速诊断，以便迅速采取措施恢复供电的要求 的甚至误判断，处置不当，扩大事故。显然传统的分 越来越高。传统的做法是由电力运行人员在故障时， 析方法无法适应新形势的要求。 收集各种现场信息，按照有关的技术导则加上长期的 现代电子技术和电力应用软件的发展为快速故 运行经验，进行分析判断，再采取相应措施。但实际 障分析诊断提供了新途径。如果应用某种技术，建设 中会存在以下问题： 快速故障诊断系统，自动处理大量报警信息，诊断故 (1)综自系统的缺陷：综合自动化的发展，使得一 障元件和故障类型，指导运行人员迅速处理故障，将 个集控中心站集中管理若干个，甚至十几个无人值班 对保证电网安全稳定运行具有重要意义。 的变电站；当发生故障时，集控中心会有大量报警信 息集中涌现，加之信息无序状态、相互覆盖等原因，使 2实现快速故障诊断的技术难点 得运行人员要在极短的时间内抓住报警实质，判断故 障元件有时是十分困难的。即使是经验丰富的运行 电力故障快速诊断分析系统，追求的是快速和准 人员，由于受现场环境影响，心理也是非常紧张的，也 确，电力系统故障又都是很快过程，故障判断太慢就 可能出现误判断。 失去了时效性。因此我们根据电力系统的实际，设定 (2)强偶合系统的复杂性：电力系统是一种强偶 快速故障诊断系统达到的指标为：在故障发生的1～ 合系统，一点故障，甚至是扰动都会波及到很大的范 2分钟内，采集各种信息，自动进行处理分析，准确判 围，110kV及以下系统虽然是开环运行，但其故障也断出故障的类型和范围。 会影响到上级电网的潮流分布，甚至可能越级跳闸， 作为电力系统重要节点的变电站是获取各种故 在倒闸操作时也存在短时环网情况。220kV以上系障信息的主要来源。目前的变电站大多有自动化采 统全是电磁环网，故障影响非常大，波及范围广，现象 集装置(或计算机监控装置)，为信息的收集提供了便 复杂。 利。为充分利用这一有利条件，必须建立适应自动化 (3)多重故障和连锁故障带来的困难：电力系统 计算的故障模型，并选择适应性强的求解算法。 故障往往不是孤立的，经常遇到多重故障并发的情 此外，经过研究发现由于信息量大，关联性更低， 138