CN110412428B - 一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法 - Google Patents

一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110412428B
CN110412428B CN201910820659.4A CN201910820659A CN110412428B CN 110412428 B CN110412428 B CN 110412428B CN 201910820659 A CN201910820659 A CN 201910820659A CN 110412428 B CN110412428 B CN 110412428B
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
constraint
power distribution
distribution network
point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910820659.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110412428A (zh
Inventor
李鹏
袁智勇
于力
徐全
白浩
汪悦颀
焦在滨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China South Power Grid International Co ltd
Xian Jiaotong University
Original Assignee
China South Power Grid International Co ltd
Xian Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China South Power Grid International Co ltd, Xian Jiaotong University filed Critical China South Power Grid International Co ltd
Priority to CN201910820659.4A priority Critical patent/CN110412428B/zh
Publication of CN110412428A publication Critical patent/CN110412428A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110412428B publication Critical patent/CN110412428B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/088—Aspects of digital computing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H1/00—Details of emergency protective circuit arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，该方法利用时序约束网络中的时间点约束和时间距离约束代替配电网时标信息中的时刻和时间段，得到新的时间表示方法。本发明通过结合区间代数理论描述出时间点之间的先后关系，得到了故障判据的表达和故障情景的描述，解决了现有的基于故障时序信息的配电网故障诊断方法由于时间表示过于精确的问题，时序信息的冗余度过低导致诊断结果不准确的问题；方法能够快速准确地实现故障诊断，大大增加了***运行的可靠性、安全性。

Description

一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法
技术领域
本发明属于时序约束网络应用领域，具体涉及一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法。
背景技术
SCADA***作为电力***中应用最为广泛，技术发展也最为成熟的数据采集与监视控制***，在配电网中发生故障后，将收集相关的保护断路器信息以SOE(Sequence ofevent)记录的形式上传至调度中心。监控人员需要在短时间内通过上传的信息迅速完成故障诊断，及时发现设备的异常情况，提高配电网的安全可靠性。然而，配电网中现有的带时标的信息都是准确到时刻，虽然看似在精确度上很高，但在使用中存在测量计算误差的问题，导致基于故障时序信息的配电网故障诊断方法得到的诊断结果正确率不高。
时序约束网络中的时间点约束和时间距离约束表示方法拓宽了对时刻和时间段的定义，针对配电网中不同的时间特性可以得到不同的时间表示方法。Allen的区间代数理论，将时间区间之间的时序关系用区间代数方法加以描述。它利用2个时间区间端点之间的关系，定义了13种互不相交且联合完备(jointly exhaustive and pairwise disjoint,JEPD)的时态关系，完全涵盖了时间点和时间距离之间的所有关系，有利于故障诊断中故障判据的表达和故障情景的描述。
就上述分析，现有的基于故障时序信息的配电网故障诊断方法由于时间表示过于精确的问题，时序信息的冗余度过低导致诊断结果不准确。因此，考虑到配电网中的时间特性，发明一种冗余度更高的配电网时间表示方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，以克服现有技术存在的缺陷，本发明能够实现当配电网发生故障时，利用时序约束网络中的时间点约束和时间距离约束代替配电网时标信息中的时刻和时间段，得到新的时间表示方法；结合区间代数理论描述出时间点之间的先后关系，得到更准确的故障判据的表达和故障情景的描述，本发明可以提高配电网故障诊断的准确性，对缩短停电时间、减少经济损失等方面都具有很重要的现实意义。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，包括以下步骤：
步骤1、确定配电网中已知时间的时间类型；
步骤2、按照不同的时间类型分别用时间点和时间距离来表示；
步骤3、确定需要表示的时间与已知时间之间的关系；
步骤4、按照时间点和时间距离约束的3个运算，将配电网中需要表示的时间写为基于时序网络的时间表示形式；
步骤5、判断是否需要判断配电网中时间之间的关系；
步骤6、如果需要判断配电网中时间之间的关系，提取需要判断的时间点；否则不用继续以下步骤；
步骤7、确定时间点之间满足的时态关系；
步骤8、按照时间点之间满足的时态关系判断得到时间点是否相等。
进一步地，步骤1中在配电网中的时间类型分为时刻和时间段。
进一步地，步骤2中的时间点和时间距离表示如下：
时间点可分为确定时间点和不确定时间点。不确定时间点t是一个变量，定义时间区间T(t)＝[t-，t+]，其表示不确定时间点t的约束，即t∈T(t)；t-和t+分别表示T(t)的起点和终点。当t-＝t+时，t就是一个确定时间点。
时间距离可分为确定时间距离和不确定时间距离。不确定时间距离d(ti，tj)是一个变量，定义
Figure BDA0002184751480000021
表示不确定时间距离d(ti，tj)的约束，即d(ti,tj)∈D(ti,tj)；
Figure BDA0002184751480000022
和
Figure BDA0002184751480000023
分别表示区间D(ti，tj)的起点和终点。当
Figure BDA0002184751480000024
时，d(ti,tj)就是一个确定时间距离。
进一步地，步骤4中时间点和时间距离约束的3个运算如下：
(1)求后继事件时间点的约束：已知T(ti)和D(ti,tj)，求事件i的后继事件j的时间点约束T(tj)。由tj＝ti+d(ti,tj)可得：
Figure BDA0002184751480000025
(2)求前驱事件时间点的约束：已知T(tj)和D(ti,tj)，求事件j的前驱事件i的时间点约束T(ti)。由ti＝tj-d(ti,tj)可得：
Figure BDA0002184751480000031
(3)时间距离约束的叠加：事件i，j，k分别在ti,tj,tk(ti≤tj≤tK)时相继发生,已知D(ti,tj)和D(tj，tk)，求解时间点ti与tk之间的时间距离d(ti，tk)的约束。由d(ti,tk)＝d(ti,tj)+d(tj,tk)可得：
Figure BDA0002184751480000032
进一步地，步骤7中Allen的区间代数的13种互不相交且联合完备(jointlyexhaustive and pairwise disjoint,JEPD)的时态关系表示如下：
Figure BDA0002184751480000033
进一步地，步骤8中时间点相等的新定义如下：
若T1和T2满足以下任意一种情况：During(T1，T2),Contains(T1，T2),Overlaps(T1，T2),Overlapped-by(T1，T2),Starts(T1，T2),Started-by(T1，T2),Finishes(T1，T2),Finished-by(T1，T2),Equals(T1，T2)，我们就称T1＝T2；反之两个时间点不相等。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明方法利用时序约束网络中的时间点约束和时间距离约束代替配电网时标信息中的时刻和时间段，得到新的时间表示方法；结合区间代数理论描述出时间点之间的先后关系，得到了故障判据的表达和故障情景的描述，解决了现有的基于故障时序信息的配电网故障诊断方法由于时间表示过于精确的问题，时序信息的冗余度过低导致诊断结果不准确的问题，本发明能够快速准确地实现故障诊断，大大增加了***运行的可靠性、安全性。
附图说明
图1标准13节点中性点不接地配电网拓扑图；
图2配电网仿真线路图；
图3本发明的配电网时间表示方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施过程作进一步详细描述：
本发明是一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，具体包括以下步骤：
一、基于如图1为标准13节点中性点不接地配电网拓扑图建立起如图2的配电网仿真线路图，线路长度如图中标注，变压器及负载参数如表1所示，每段线路都配备了完整三段式电流保护。设置配电网中线路6、7、9上同时发生故障。确定配电网中已知的保护动作模型时间参数：对末端线路6、8、10、11，电流I段动作时限30ms；对线路7、9，电流I段动作时限40ms，电流II段动作时限0.5s，电流III段动作时限2s；对线路5，电流I段动作时限50ms，电流II段动作时限0.6s，电流III段动作时限2.1s；断路器动作时限40ms；已知的断路器信息：线路6断路器在时间1.091s跳闸，线路7断路器在时间1.100s跳闸，线路9断路器在时间1.561s跳闸。
表1变压器及负载参数
Figure BDA0002184751480000041
二、按照如图3的配电网时间表示方法流程图，首先按照不同的时间类型分别用时间点和时间距离来表示：对末端线路6、8、10、11，电流I段动作时限[30,50]ms；对线路7、9，电流I段动作时限[40,60]ms，电流II段动作时限[480,520]ms，电流III段动作时限[1950,2050]ms；对线路5，电流I段动作时限[50,70]ms，电流II段动作时限[580,620]ms，电流III段动作时限[2050,2150]ms；断路器动作时限[40,60]ms，线路6断路器在时间点[1091,1091]ms跳闸，线路7断路器在时间点[1100,1100]ms跳闸，线路9断路器在时间点[1561,1561]ms跳闸。
三、要得到多重故障之间的关联关系，诊断判据中需要得到故障发生时刻，现已知时间为断路器跳闸时间点，确定需要表示的时间与已知时间之间的关系：故障发生的时刻＝故障跳闸时刻-断路器动作时限-保护动作时限。
四、按照时间点和时间距离约束的3个运算，将配电网中需要表示的时间写为基于时序网络的时间表示形式；
其中，时间点和时间距离约束的3个运算如下：
(1)求后继事件时间点的约束：已知T(ti)和D(ti，tj)，求事件i的后继事件j的时间点约束T(tj)。由tj＝ti+d(ti,tj)可得：
Figure BDA0002184751480000051
(2)求前驱事件时间点的约束：已知T(tj)和D(ti，tj)，求事件j的前驱事件i的时间点约束T(ti)。由ti＝tj-d(ti,tj)可得：
Figure BDA0002184751480000052
(3)时间距离约束的叠加：事件i，j，k分别在ti，tj，tk(ti≤tj≤tk)时相继发生,已知D(ti，tj)和D(tj，tk)，求解时间点ti与tk之间的时间距离d(ti，tk)的约束。由d(ti,tk)＝d(ti,tj)+d(tj,tk)可得：
Figure BDA0002184751480000053
五、判断诊断多重故障的关联关系需要判断配电网中每个故障的故障时间之间的关系。
六、提取需要判断的时间点，即每个故障的故障发生时间：故障一发生的时间点
Figure BDA0002184751480000054
Figure BDA0002184751480000055
故障二发生的时间点
Figure BDA0002184751480000056
Figure BDA0002184751480000061
故障三发生的时间点
Figure BDA0002184751480000062
Figure BDA0002184751480000063
七、确定时间点之间满足的时态关系：Overlapped-by(T(ts1)，T(ts2))，Starts(T(ts2)，T(ts3))；
八、判断得到时间点是否相等：T(ts1)＝T(ts2)，T(ts2)＝T(ts3)；
九、将时间点带入相继故障的判据中得到最终诊断结果：三个故障均是有共同致障源的相继故障，与设置相同。
分析仿真诊断结果得到：此发明方法能够在原诊断方法的基础上完善诊断判据，更准确地诊断出故障之间的关联关系。

Claims (6)

1.一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、确定配电网中已知时间的时间类型；
步骤2、分别用时间点和时间距离来表示不同的时间类型；
步骤3、确定目标时间与已知时间之间的约束关系；
步骤4、按照时间点和时间距离约束的运算将配电网中目标时间写为基于时序网络的时间表示形式；
步骤5、判断是否需要判断配电网中时间之间的关系；
步骤6、如果需要判断配电网中时间之间的关系，提取需要判断的时间点，并进入步骤7；否则结束；
步骤7、确定时间点之间满足的时态关系；
步骤8、按照时间点之间满足的时态关系判断得到时间点是否相等。
2.根据权利要求1所述的一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，其特征在于，步骤1中在配电网中的时间类型分为时刻和时间段。
3.根据权利要求1所述的一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，其特征在于，步骤2中的时间点和时间距离表示如下：
时间点分为确定时间点和不确定时间点，不确定时间点t是一个变量，定义时间区间T(t)＝[t-，t+]，其表示不确定时间点t的约束，即t∈T(t)；t-和t+分别表示T(t)的起点和终点，当t-＝t+时，t就是一个确定时间点；
时间距离分为确定时间距离和不确定时间距离，不确定时间距离d(ti，tj)是一个变量，定义
Figure FDA0002533147960000011
表示不确定时间距离d(ti，tj)的约束，即d(ti，tj)∈D(ti，tj)；
Figure FDA0002533147960000012
和
Figure FDA0002533147960000013
分别表示区间D(ti，tj)的起点和终点，当
Figure FDA0002533147960000014
时，d(ti，tj)就是一个确定时间距离。
4.根据权利要求3所述的一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，其特征在于，步骤4中时间点和时间距离约束的运算如下：
(1)求后继事件时间点的约束：已知T(ti)和D(ti，tj)，求事件i的后继事件j的时间点约束T(tj)，由tj＝ti+d(ti，tj)得：
Figure FDA0002533147960000015
(2)求前驱事件时间点的约束：已知T(tj)和D(ti，tj)，求事件j的前驱事件i的时间点约束T(ti)，由ti＝tj-d(ti，tj)得：
Figure FDA0002533147960000021
(3)时间距离约束的叠加：事件i，j，k分别在ti，tj，tk(ti≤tj≤tk)时相继发生，已知D(ti，tj)和D(tj，tk)，求解时间点ti与tk之间的时间距离d(ti，tk)的约束，由d(ti，tk)＝d(ti，tj)+d(tj，tk)得：
Figure FDA0002533147960000022
5.根据权利要求1所述的一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，其特征在于，步骤7中时间点之间满足的时态关系表示如下：
Figure FDA0002533147960000023
6.根据权利要求5所述的一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法，其特征在于，步骤8中时间点相等的定义如下：
若T1和T2满足以下任意一种时态关系：During(T1，T2)，Contains(T1，T2)，Overlaps(T1，T2)，Overlapped-by(T1，T2)，Starts(T1，T2)，Started-by(T1，T2)，Finishes(T1，T2)，Finished-by(T1，T2)，Equals(T1，T2)，则称T1＝T2；反之两个时间点不相等。
CN201910820659.4A 2019-08-29 2019-08-29 一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法 Active CN110412428B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910820659.4A CN110412428B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910820659.4A CN110412428B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110412428A CN110412428A (zh) 2019-11-05
CN110412428B true CN110412428B (zh) 2020-08-04

Family

ID=68369520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910820659.4A Active CN110412428B (zh) 2019-08-29 2019-08-29 一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110412428B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113484685B (zh) * 2021-07-16 2023-08-18 西华大学 一种基于时序组织型p***的电网故障诊断方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106532940A (zh) * 2016-11-10 2017-03-22 中国电力科学研究院 一种智能变电站的告警信号动作与时序逻辑关系分析方法
CN107656176A (zh) * 2017-11-09 2018-02-02 华北电力大学（保定） 一种基于改进贝叶斯Petri网的电网故障诊断方法
CN108711886A (zh) * 2018-06-08 2018-10-26 国网福建省电力有限公司 一种园区配网时序运行样本生成方法
CN109543712A (zh) * 2018-10-16 2019-03-29 哈尔滨工业大学 时态数据集上的实体识别方法
CN109752629A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 中国电力科学研究院有限公司 一种电网量测问题智能诊断方法及***
CN109783870A (zh) * 2018-12-18 2019-05-21 北京航空航天大学 一种基于形式化验证的人机交互风险场景识别方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9513958B2 (en) * 2014-01-31 2016-12-06 Pearson Education, Inc. Dynamic time-based sequencing
US10871551B2 (en) * 2015-12-31 2020-12-22 Herbert U Fluhler Least squares fit classifier for improved sensor performance

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106532940A (zh) * 2016-11-10 2017-03-22 中国电力科学研究院 一种智能变电站的告警信号动作与时序逻辑关系分析方法
CN109752629A (zh) * 2017-11-07 2019-05-14 中国电力科学研究院有限公司 一种电网量测问题智能诊断方法及***
CN107656176A (zh) * 2017-11-09 2018-02-02 华北电力大学（保定） 一种基于改进贝叶斯Petri网的电网故障诊断方法
CN108711886A (zh) * 2018-06-08 2018-10-26 国网福建省电力有限公司 一种园区配网时序运行样本生成方法
CN109543712A (zh) * 2018-10-16 2019-03-29 哈尔滨工业大学 时态数据集上的实体识别方法
CN109783870A (zh) * 2018-12-18 2019-05-21 北京航空航天大学 一种基于形式化验证的人机交互风险场景识别方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
基于事件起点的层次化时序Petri网及其电网故障诊断方法;赖宏毅等;《电力自动化设备》;20180228;第38卷(第2期);第201-209页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110412428A (zh) 2019-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104297637B (zh) 综合利用电气量和时序信息的电力***故障诊断方法
CN108333477B (zh) 基于同步时间戳的光伏接入配电网故障定位方法及装置
CN112701790B (zh) 变电站与主站智能联调平台及联调方法
CN105116246B (zh) 一种电网运行保护实时在线分析方法
CN108919044B (zh) 一种基于互校验机制的单元制配电网故障主动识别方法
CN110412428B (zh) 一种基于时序约束网络的配电网时间表示方法
Ananthan et al. Model-based approach integrated with fault circuit indicators for fault location in distribution systems
CN109613372B (zh) 一种基于多元电网数据库的电网故障诊断方法
CN110988599B (zh) 配电故障指示器分布式录波高精度同步方法
CN114692787B (zh) 基于多源数据的三绕组主变压器事件分析处理方法和***
CN103344824B (zh) 基于时标量测的电能量积分方法
CN104104292B (zh) 一种发电机励磁***状态广域实时获取***
CN105629107B (zh) 一种厂站时钟同步故障在线监测方法
CN115940409A (zh) 一种安控***功能测试命令的全周期故障诊断方法及装置
CN105044517A (zh) 基于潮流特征值的智能变电站保护向量诊断方法
CN114172271A (zh) 主站在线监视控制功能的智能告警测试方法、***及设备
CN112162226B (zh) 一种量测特性分离测试装置、方法及终端设备
CN111044981B (zh) 一种多型号的雷达通信分机故障检测方法及***
CN111367254B (zh) 光伏电站解析单机等值方法、***及设备
CN114039886A (zh) 基于四分差和自相关性分析的数据正确性辨识方法及装置
CN104181420B (zh) 核电站atws***的响应时间测试方法和***
CN110231523B (zh) 一种油浸式电力变压器瓦斯保护故障录波装置及方法
CN108574278B (zh) 一种广域保护***可靠性评估方法及装置
CN107622078B (zh) 一种实时监控用电信息采集设备健康状态的方法
CN106709158B (zh) 电网馈线自动化***的性能提升方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant