一种电力系统故障信息排查方法与流程

1.本发明涉及电力设备故障检测领域，尤其是涉及一种电力系统故障信息排查方法。


背景技术：

2.随着经济的发展和社会的进步，电力系统的规模日益扩大，用电客户日益增多，用户对电力质量的要求也越来越高，为了保障供电、用电需求和整个电力系统的安全、可靠、稳定，电力系统的定期故障检测对优质的电力供应起到重要的作用。
3.电力系统故障过程本身存在着不确定性，这种不确定性主要是由保护或断路器误动、拒动，远动信息通信错误等因素造成；在仅能通过scada(数据采集与监控)系统获得故障征兆信号时，电网故障诊断中的不确定性就更加明显，影响电网故障的实时诊断。
4.例如，一种在中国专利文献上公开的“一种电力系统故障诊断的方法”，其公开号为 cn105528679a，包括电力系统故障排查效率较低，故障检测过程复杂，且需要利用专家系统和信息理论，不适用于实际检测环境的问题。


技术实现要素：

5.本发明是为了克服现有技术中，传统的电力系统故障排查过程复杂，故障检测排查效率低，不适用于实际检测环境，泛用性差的问题，提供了一种电力系统故障信息排查方法，整体过程简单实用，检测效率高，配合现场检测设备的选取能适用各类实际检测环境，泛用性高。
6.为了实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：一种电力系统故障信息排查方法，包括以下步骤：步骤s1：将电力系统中的m个待检测电气件连接在一条单向电路中，设置一个信号入口和一个信号出口；步骤s2：对步骤s1中单向电路的中的每一个待检测电气件进行编号；步骤s3：根据编号，以信号入口为起点，信号出口为终点进行待检测电气件的线性检测，并将检测结果输入统计矩阵p；步骤s4：确定故障位置后，先采集正常工作待检测电气件的工作状态形成待识别图像u1，再采集故障位置的电流、电压、电功率、工作发热形成待识别图像u2，通过待识别图像u1 和待识别图像u2的比对，对待检测电气件的故障信息进行排查确认。
7.通过统计矩阵确定故障位置，通过工作图像用正常工作状态图像与故障工作图像进行比对确定故障方向，整体故障排查方法简单高效，且还能将检测装置连接到存储装置，将待识别图像u1和待识别图像u2进行存储记录，在后续对相同电力设备进行故障排查的时候，无需二次待识别图像生成，可调用存储记录使用待识别图像u1和待识别图像u2，直接对待检测电气件进行故障排查。
8.作为优选，所述步骤s2包括以下步骤：
步骤s2-1：完成单向电路的设置后，以信号入口为起点，单向电路中与信号入口最近的第一个待检测电气件标记为a1，同时识别与被标记为a1的待检测电气件相邻的待检测电气件；步骤s2-2：将步骤s2-1中所述的相邻的待检测电气件标记为a2，降低a1与a2之间的电性信号，并重复步骤s2-1的过程；步骤s2-3：重复步骤s2-2，待最后一个待检测电气件标记为m时，完成对所有待检测电气件的编号，结束待检测电气件编号过程。
9.作为优选，所述步骤s3包括以下步骤：步骤s3-1-1：检测装置以信号入口为起点，信号出口为终点，依次按照步骤s2中的待检测电气件标记进行故障检测；步骤s3-1-2：当待检测电气件被检测装置认定为非故障设备时，则在统计矩阵p的相应位置输入0；步骤s3-1-3：当待检测电气件被检测装置认定为故障设备时，则在统计矩阵p的相应位置输入1。
10.作为优选，所述统计矩阵p为i行j列的n阶矩阵，其中i＞1，j＞1，n＝i*j≥m，具体如下所示：其中an(n＝0，1，2，3，4
…
n)为0或1。
11.作为优选，所述步骤s3还包括以下步骤：步骤s3-2-1：将统计矩阵p分别与两个一阶矩阵a1和a2相乘，分别得到目标矩阵b1和b2；步骤s3-2-2：将b1和b2中数值不为0时的i和j值，并得到故障位置为第n个电气件，其中n＝i*j。
12.作为优选，所述待检测电气件之间的最大连接数为k，且k≤2，编号为a1的待检测电力装置与所述检测装置连接，编号为am的待检测电力装置只与am-1号连接。
13.作为优选，所述步骤s4包括以下步骤：步骤s4-1：在进行故障位置定位前，先对检测装置接入的第一个待检测电气件进行扫描识别，并通过第一个待检测电气件的正常工作图像信号形成待识别图像u1；步骤s4-2-1：确定故障位置后，若第一个待检测电气件为非故障电气件，则将待识别图像u1 设定为标准工作图像a；步骤s4-2-2：按照标记顺序依次通过除第一个待检测电气件以外的待检测电气件的工作图像信号形成待识别图像u2，通过标准工作图像a与待识别图像u2进行比对，确定具体故障情况，并重复当前步骤；步骤s4-3-1：若第一个待检测电气件为故障电气件，则将待识别图像u1设定为故障工作图像a；步骤s4-3-2：通过除第一个待检测电气件以外的待检测电气件的工作图像信号形成待识别图像u2，若第二个待检测电气件为非故障电气件，则将待识别图像u2设定为标准工作图像a，并重复步骤s4-2-2；
步骤s4-3-3：若第二个检测电气件为故障电气件，则重复步骤s4-3-1和步骤s4-3-2，直到得到非故障电气件的工作图像信号形成标准工作图像a，并重复步骤s4-2-2。
14.通过对非故障电气件和故障电气件的工作信号转化为待识别图像信号，对故障中的不确定性进行定性描述，可同时对个故障方向进行比对排查，用简单的方法实现复杂的故障排查，提高电力系统的故障排查检测效率。
15.因此，本发明具有以下有益效果：通过统计矩阵确定故障位置，通过工作图像用正常工作状态图像与故障工作图像进行比对确定故障方向，整体故障排查方法简单高效，且还能将检测装置连接到存储装置，将待识别图像u1和待识别图像u2进行存储记录，在后续对相同电力设备进行故障排查的时候，无需二次待识别图像生成，可调用存储记录使用待识别图像u1和待识别图像u2，直接对待检测电气件进行故障排查；通过对非故障电气件和故障电气件的工作信号转化为待识别图像信号，对故障中的不确定性进行定性描述，可同时对个故障方向进行比对排查，用简单的方法实现复杂的故障排查，提高电力系统的故障排查检测效率。
附图说明
16.图1是本发明的排查过程流程图；图2是本发明的识别图像的故障区域划分图。
具体实施方式
17.下面将结合附图和具体实施例，对本发明作进一步具体的描述。
18.实施例一如图1所示，为本发明的检测排查过程流程图，具体过程如下：一种电力系统故障信息排查方法，包括以下步骤：步骤s1：将电力系统中的m个待检测电气件连接在一条单向电路中，设置一个信号入口和一个信号出口；步骤s2：对步骤s1中单向电路的中的每一个待检测电气件进行编号；步骤s3：根据编号，以信号入口为起点，信号出口为终点进行待检测电气件的线性检测，并将检测结果输入统计矩阵p；步骤s4：确定故障位置后，先采集正常工作待检测电气件的工作状态形成待识别图像u1，再采集故障位置的电流、电压、电功率、工作发热形成待识别图像u2，通过待识别图像u1 和待识别图像u2的比对，对待检测电气件的故障信息进行排查确认。
19.通过统计矩阵确定故障位置，通过工作图像用正常工作状态图像与故障工作图像进行比对确定故障方向，整体故障排查方法简单高效，且还能将检测装置连接到存储装置，将待识别图像u1和待识别图像u2进行存储记录，在后续对相同电力设备进行故障排查的时候，无需二次待识别图像生成，可调用存储记录使用待识别图像u1和待识别图像u2，直接对待检测电气件进行故障排查。
20.所述步骤s2包括以下步骤：步骤s2-1：完成单向电路的设置后，以信号入口为起点，单向电路中与信号入口最
2，直到得到非故障电气件的工作图像信号形成标准工作图像a，并重复步骤s4-2-2。
26.通过对非故障电气件和故障电气件的工作信号转化为待识别图像信号，对故障中的不确定性进行定性描述，可同时对个故障方向进行比对排查，用简单的方法实现复杂的故障排查，提高电力系统的故障排查检测效率。
27.实施例二通过图1的排查步骤，还能通过以下方式进行故障排查预测：步骤sa1：根据待识别图像u1所采集到的动作开关记录和电气件故障情况，通过拓扑分析得到故障后的所有失电、故障区域；步骤sa2：通过遥测、遥信以及供电保护类型、动作时间等信息判断出失电故障的故障保护性质，将保护对象设定为可以故障设备，缩小故障排查范围，并且通过待识别图像u1所带来的识别信号，缩小故障排查区域；步骤sa3：结合电气件故障的先验概率、保护和开关的举动概率计算出每个故障信号源的先验概率，并且根据接收的故障征兆信息，利用信息传输理论，计算出信号源的信号信息量或后验概率；步骤sa4：将信号源的条件自信息量由小到大进行排列，排在最前面的信号源对应的故障概率即为最优可能发生，同时判断出设备保护和开关是否能正确进行保护动作，以及在信号传输过程中是否存在信号丢失或编码错误的情况。
28.实施例三如图2所述，为识别图像的故障区域划分图。
29.将待识别图像u1或待识别图像u2划分为9个区域，利用横线和竖线将模板图像划分为多个矩形的待识别图像块，并将图中的9个待识别图像块从左到右从上到下依次标记为 1～9，将图2所示待识别图像块在原有待识别图像u1或待识别图像u2中的位置及相对应的电气件正常工作状态或故障工作状态相对应，若电气件工作状态为正常，则以待识别图像u1 中的各个色块以待识别图像u1为标准，对步骤s4中完成第一次故障排查的正常工作状态的待检测电气件进行色块标记，并进行开关状态判断。
30.通过划分独立故障区块对电气件的进行故障排查，能明确每个不同电气件的故障状态和严重程度。
31.如图2所示的实施例中，可以将待识别图像中的模板图像、待识别图像块等图像数据按照图像保存的方式直接由信息存储模块保存，也能通过相同的方式从信息存储模块中提取出来。
32.以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，但以上仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。