计及保护和断路器告警信息可信度的电网故障诊断优化模型
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Guangzhou 510640, China; 2. Guangzhou Power Electric Technology Co., Ltd., Guangzhou 510670, China)
Abstract: In order to improve the fault tolerance and solving efficiency of existing analytical models for power grid fault diagnosis, this paper proposes an optimization model for power grid fault diagnosis that takes into account the reliability of protection and circuit breaker action state alarm information. First, the reliability of alarm information is evaluated based on the protection and circuit breaker self-test information. Secondly, a multi-objective optimization model is constructed to minimize the difference between the warning information and the expected action state, and maximize the expected action state credibility of protection and circuit breaker. Thirdly, the optimization model is linearized and the optimal solution is obtained based on the weighted sum method and the fuzzy membership function. Finally, the examples verify the efficiency and versatility of the model. The model in this paper can quickly diagnose power grid faults when there are errors in the alarm information, and has good application prospects.
基金项目：广东省自然科学基金项源自资助(2017A030313304)
模型[6-7]、贝叶斯网络[8-9]、petri 网[10-13]、信息理论[14-15]、 信息属性约简[16]等的故障诊断方法，并取得一定的 成果。其中，基于解析模型的诊断方法把电网故障 诊断问题转化为优化问题，由于其严密的数学基础 及优化算法的不断改进，得到了广泛应用[17-18]。
第 49 卷 第 4 期 2021 年 2 月 16 日
DOI: 10.19783/ki.pspc.200459
电力系统保护与控制
Power System Protection and Control
Vol.49 No.4 Feb. 16, 2021
计及保护和断路器告警信息可信度的电网故障诊断优化模型
陈家超 1，张勇军 1，黄国权 1，郝金宝 1，黄廷城 2，黄春艳 2
(1.智慧能源工程技术研究中心，华南理工大学电力学院，广东 广州 510640； 2.广州市奔流电力科技有限公司，广东 广州 510670)
摘要：为提高已有电网故障诊断解析模型的容错性与求解效率，提出了计及保护和断路器动作状态告警信息可信 度的电网故障诊断优化模型。首先，基于保护及断路器自检信息对告警信息的可信度进行评估。其次，以保护和 断路器的告警信息与期望动作状态差异最小、期望动作状态可信度最大为优化目标，构建故障诊断多目标优化模 型。进一步线性化优化模型，基于加权和法和模糊隶属度函数求取最优解。最后，通过算例验证了该模型的高效 性与通用性。该模型在告警信息存在错误时仍能对电网故障进行快速诊断，具有良好的应用前景。 关键词：自检信息；告警信息；可信度；故障诊断；多目标优化
This work is supported by the Natural Science Foundation of Guangdong Province (No. 2017A030313304). Key words: self-check information; warning information; trustworthiness; fault diagnosis; multi-objective optimization
0 引言
随着电网规模的不断扩大以及分布式能源的接 入，电网的运维日趋复杂，也进一步加大了电网故 障诊断的难度，给电力系统的安全稳定运行带来威 胁。而设备智能监测作为电力物联网建设的一个重 要发展方向[1]，为电网故障诊断提供了新手段。
国内外学者对电网的故障诊断进行了广泛研 究，形成了基于神经网络[2-3]、专家系统[4-5]、解析
Optimal model of power grid fault diagnosis considering reliability of protection and circuit breaker alarm information
CHEN Jiachao1, ZHANG Yongjun1, HUANG Guoquan1, HAO Jinbao1, HUANG Tingcheng2, HUANG Chunyan2 (1. Research Center of Smart Energy Technology, School of Electric Power, South China University of Technology,
Abstract: In order to improve the fault tolerance and solving efficiency of existing analytical models for power grid fault diagnosis, this paper proposes an optimization model for power grid fault diagnosis that takes into account the reliability of protection and circuit breaker action state alarm information. First, the reliability of alarm information is evaluated based on the protection and circuit breaker self-test information. Secondly, a multi-objective optimization model is constructed to minimize the difference between the warning information and the expected action state, and maximize the expected action state credibility of protection and circuit breaker. Thirdly, the optimization model is linearized and the optimal solution is obtained based on the weighted sum method and the fuzzy membership function. Finally, the examples verify the efficiency and versatility of the model. The model in this paper can quickly diagnose power grid faults when there are errors in the alarm information, and has good application prospects.
基金项目：广东省自然科学基金项源自资助(2017A030313304)
模型[6-7]、贝叶斯网络[8-9]、petri 网[10-13]、信息理论[14-15]、 信息属性约简[16]等的故障诊断方法，并取得一定的 成果。其中，基于解析模型的诊断方法把电网故障 诊断问题转化为优化问题，由于其严密的数学基础 及优化算法的不断改进，得到了广泛应用[17-18]。
第 49 卷 第 4 期 2021 年 2 月 16 日
DOI: 10.19783/ki.pspc.200459
电力系统保护与控制
Power System Protection and Control
Vol.49 No.4 Feb. 16, 2021
计及保护和断路器告警信息可信度的电网故障诊断优化模型
陈家超 1，张勇军 1，黄国权 1，郝金宝 1，黄廷城 2，黄春艳 2
(1.智慧能源工程技术研究中心，华南理工大学电力学院，广东 广州 510640； 2.广州市奔流电力科技有限公司，广东 广州 510670)
摘要：为提高已有电网故障诊断解析模型的容错性与求解效率，提出了计及保护和断路器动作状态告警信息可信 度的电网故障诊断优化模型。首先，基于保护及断路器自检信息对告警信息的可信度进行评估。其次，以保护和 断路器的告警信息与期望动作状态差异最小、期望动作状态可信度最大为优化目标，构建故障诊断多目标优化模 型。进一步线性化优化模型，基于加权和法和模糊隶属度函数求取最优解。最后，通过算例验证了该模型的高效 性与通用性。该模型在告警信息存在错误时仍能对电网故障进行快速诊断，具有良好的应用前景。 关键词：自检信息；告警信息；可信度；故障诊断；多目标优化
This work is supported by the Natural Science Foundation of Guangdong Province (No. 2017A030313304). Key words: self-check information; warning information; trustworthiness; fault diagnosis; multi-objective optimization
0 引言
随着电网规模的不断扩大以及分布式能源的接 入，电网的运维日趋复杂，也进一步加大了电网故 障诊断的难度，给电力系统的安全稳定运行带来威 胁。而设备智能监测作为电力物联网建设的一个重 要发展方向[1]，为电网故障诊断提供了新手段。
国内外学者对电网的故障诊断进行了广泛研 究，形成了基于神经网络[2-3]、专家系统[4-5]、解析
Optimal model of power grid fault diagnosis considering reliability of protection and circuit breaker alarm information
CHEN Jiachao1, ZHANG Yongjun1, HUANG Guoquan1, HAO Jinbao1, HUANG Tingcheng2, HUANG Chunyan2 (1. Research Center of Smart Energy Technology, School of Electric Power, South China University of Technology,