CN104730421A - 电网故障设备的诊断方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电网故障设备的诊断方法和系统，该方法包括：每隔预定第一周期获取第一电网运行方式信息；每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息，根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障；若是，则进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表；遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备。上述电网故障设备的诊断方法，规则树的建立可以包括所有不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时的信息，在进行故障诊断时，无需考虑每个地方的现场接线方式，因此该电网故障设备的诊断方法具有通用性。

Description

电网故障设备的诊断方法和系统

技术领域

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种电网故障设备的诊断方法和系统。

背景技术

断路器是一次设备，设置在发电侧和用电侧之间，是用于控制线路停、送电的重要设备。断路器因故障跳闸时所反映的动作信息和保护动作信息是电力系统调度人员进行故障分析的重要依据。

而电网复杂且数据庞大，单凭经验和直接确定故障设备的人工方式无法满足复杂电网的运行需要。而随着电网调度自动化技术的发展和维护水平的提高，电网模型越来越准确，维护越来越及时，故障信息越来越完整，基于专家系统、优化算法、人工智能、Petri网等的电网事故故障设备诊断算法经过多年的探讨取得了一定的成果，在各级调度中心进行了有益的尝试。但各地的现场接线方式不同、自动化系统建设程度不同、且信息准确性水平不同，因此，现有的电网故障设备的诊断方法不具有通用性。

发明内容

基于此，有必要提供一种通用信强的电网故障设备的诊断方法和系统。

一种电网故障设备的诊断方法，包括：

每隔预定第一周期获取第一电网运行方式信息；第一电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息，第一周期的时间大于第二周期的时间；第二电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障；

若是，则根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表；

遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备，可能故障设备的运行信息为第二电网运行方式信息中与可能故障设备相关的断路器的动作信息和保护动作信息，预设的规则树定义了不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系。

在其中一种实施方式中，遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备的步骤具体包括：

从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理；

根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树；

从匹配的规则树的被推理节点出发，获取被推理节点下的子节点；

判断被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则是否与被推理可能故障设备的运行方式信息对应；

若是，则将被推理可能故障设备的可信度加1；

将对应的节点存储在待推理队列；其中，对应的节点为被推理节点下规则与被推理故障设备的运行方式信息对应的子节点；

从待推理队列中取出一个节点进行推理；

判断该节点是否为叶子节点；

若是，则将该被推理可能故障设备确定为故障设备。

在其中一种实施方式中，若判定被推理可能故障设备未发生被推理节点下的子节点中任意一个节点规则对应的故障信息，则判断待推理队列是否为空；

若否，则从待推理队列中取出一个节点进行推理。

在其中一种实施方式中，若判定待推理队列为空，则判断可能故障设备列表的可能故障设备是否被推理完毕；

若是，则判断是否已确定故障设备；

若判定未确定故障设备，则将可信度最大的可能故障设备确定为故障设备；

若判定可能故障设备列表的可能故障设备未被推理完毕，则从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理，推理下一个可能故障设备。

在其中一种实施方式中，根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表的步骤具体包括：

根据第一电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第一拓扑着色分析图；

根据第二电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第二拓扑着色分析图；

比对第一拓扑着色分析图和第二拓扑着色分析图，得到新失电的可能故障设备列表。

在其中一种实施方式中，根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障的步骤具体为：根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断断路器是否动作且保护是否动作且设备是否未检修，若是，则判定电网发生故障，其中，电网运行方式包括设备是否检修的信息。

一种电网故障设备的诊断系统，包括：

规则库，用于存储预先建立的规则树，规则树定义了的不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系；

第一获取模块，用于每隔预定第一周期获取第一电网运行方式信息；第一电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

第二获取模块，用于每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息，第一周期的时间大于第二周期的时间；第二电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

第一判断模块，用于根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障；

拓扑着色分析模块，用于当第一判断模块的判定结果为是时，根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表；

推理模块，用于遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备，可能故障设备的运行信息为第二电网运行方式信息中与可能故障设备相关的断路器的动作信息和保护动作信息。

在其中一种实施方式中，推理模块包括：

第一选取单元，用于从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理；

匹配单元，用于根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树；

第一获取单元，用于从匹配的规则树的被推理节点出发，获取被推理节点下的子节点；

第一判断单元，用于判断被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则是否与被推理可能故障设备的运行方式信息对应；

第一计算单元，用于在第一判断单元的判定结果为是时，将被推理可能故障设备的可信度加1；

待推理队列，用于存储对应的节点；其中，对应的节点为被推理节点下规则与被推理故障设备的运行方式信息对应的子节点；

第二选取单元，用于从待推理队列中取出一个节点进行推理；

第二判断单元，用于判断该节点是否为叶子节点；

处理单元，用于在第二判断单元的判定结果为是时，将该被推理可能故障设备确定为故障设备。

在其中一种实施方式中，推理模块还包括：

第三判断单元，用于在第一判断单元的判定结果为否时，判断待推理队列是否为空；

第二选取单元，还用于在第三判断单元的判定结果为否时，从待推理队列中取出一个节点进行推理。

在其中一种实施方式中，推理模块还包括：

第四判断单元，用于在第三判断单元的判定结果为是时，判断可能故障设备列表的可能故障设备是否被推理完毕；

第五判断单元，用于在第四判断单元的判定结果为是时，判断是否已确定故障设备；

处理单元，还用于在第五判断单元的判定结果为否时，将可信度最大的可能故障设备确定为故障设备；

第一选取单元，还用于在第四判断单元的判定结果为否时，从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理，推理下一个可能故障设备。

上述电网故障设备的诊断方法，由于规则树为预先建立的，因此规则树的建立可以包括所有不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系，在进行故障诊断时，无需考虑每个地方的现场接线方式，只需在查找到可能故障设备后，根据可能故障设备的类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树，将可能故障设备的故障信息根据匹配的规则树进行推理，通过反推的方式确定故障设备，因此该电网故障设备的诊断方法具有通用性。

附图说明

图1为一种电网故障设备的诊断方法的流程图；

图2为一种电网故障设备的诊断方法中的推理方法的流程图；

图3为一种电网故障设备的诊断方法中得到可能故障设备列表方法的流程图；

图4为一种电网故障设备的诊断系统的模块示意图；

图5为一种电网故障设备的诊断系统中推理模块的模块示意图；

图6为一种电网故障设备的诊断系统中拓扑着色分析模块的模块示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种电网故障设备的诊断方法，包括以下步骤：

S10：每隔预定第一周期获取第一电网运行方式信息，该第一电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息。

电网运行方式信息包括遥测信息和遥信信息，遥测信息是指电力运动系统终端采集的电力系统运行的实时参数，如发电机出力，母线电压、有功负荷、线路电流和电度量等信息。遥信信息是指电力运动系统终端采集的电力系统保护动作信息和断路器的状态等信息。

电网运行方式信息可以遵循CIM/E标准(电网通用模型描述规范)通过FTP(File Transfer Protocol文件传输协议)或Webservice(Web服务)从电网的调度自动化系统中获取，如目前常用的能量管理系统(EMS)。能量管理系统在对电网的实时遥测和遥信信息采集处理的基础上，对电网进行科学的安全、经济分析，以保证电网的正常运行。

S20：每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息，第一周期的时间大于第二周期的时间。

具体的，第一周期的时间为5分钟，第二周期的时间为5～10秒钟。该第二电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息。该第二电网运行方式信息同样通过FTP或Webservice从电网的调度自动化系统中获取，如目前常用的能量管理系统(EMS)。

S30：根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障。

若S30判定结果为否，则返回执行步骤S20。

若步骤S30结果判定为是，则执行步骤S40：根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表。

电网的拓扑着色分析是在电网的运行方式信息中断路器发生动作变化时，给出电网的拓扑分析结果，电网的拓扑着色马上改变。根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，通过比对两次的拓扑着色分析图，得到新失电的设备并生成可能故障设备列表。

S50：遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备。

可能故障设备的运行信息为获取的第二电网运行方式信息中与可能故障设备相关的断路器的动作信息和保护动作信息。规则树预先建立并存储，且规则树有多个，定义了不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系。规则树为树型结构，包括多层节点。将设备的故障信息，根据设备的类型、电压等级和接线方式区配对应的规则树，通过假定该设备存在某种故障，从该对应的规则树的根节点出发，判断规则树的节点对应的动作信息或保护动作信息该设备是否发生，若发生，则证实该设备确实存在该故障，该设备确定为故障设备。

上述电网故障设备的诊断方法，由于规则树为预先建立的，因此规则树的建立可以包括所有不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系，在进行故障诊断时，无需考虑每个地方的现场接线方式，只需在查找到可能故障设备后，根据可能故障设备的类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树，将可能故障设备的故障信息根据匹配的规则树进行推理，通过反推的方式确定故障设备，因此该电网故障设备的诊断方法具有通用性。

在另一种实施方式中，如图2所示，步骤S50具体包括：

S501：从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理；

S502：根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树；

S503：从匹配的规则树的被推理节点出发，获取被推理节点下的子节点。

第一个被推理节点为相应规则树的根节点，因此，推理开始时，从该规则树的根节点出发，获取该根节点下的子节点。

在其它推理的情况下，从被推理节点出发，获取该被推理节点下的子节点。

S504：判断被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则是否与被推理可能故障设备的运行方式信息对应。

若步骤S504判定结果为是，则执行步骤S505：将被推理可能故障设备的可信度加1。

被推理可能故障设备的可信度的初始值为0，在被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则与被推理可能故障设备的运行方式信息对应时，被推理可能故障设备的可信度加1。

S506：将对应的节点存储在待推理队列。对应的节点为被推理节点下规则与被推理故障设备的运行方式信息对应的子节点。

S507：从待推理队列中取出一个节点进行推理；

S508：判断该节点是否为叶子节点。叶子节点是指没有子节点的节点。

若步骤S508判定结果为是，则执行步骤S509：将该被推理可能故障设备确定为故障设备。

若从待推理队列中取出进行推理的节点为叶子节点，即该节点没有子节点，说明从根节点到该叶子节点假定的各种情况，该被推理故障设备均发生，因此，该被推理故障设备确定为故障设备。

若步骤S504的步骤的判定为否，即若判定被推理可能故障设备未发生被推理节点下的子节点中任意一个节点规则对应的故障信息，则执行步骤S510：判断待推理队列是否为空。

若步骤S510判定为否，即还有未被推理的节点，则执行步骤S507及其之后的步骤，从待推理队列中取出一个节点进行推理并执行后续步骤。

若步骤S510的判定为是，则执行步骤S511：判断可能故障设备列表的可能故障设备是否被推理完毕。

若步骤S511的判定结果为是，则执行步骤S512：判定是否已确定故障设备。

若步骤S512的判定结果为否，则将可信度最大的可能故障设备确定为故障设备。

若步骤S511的判定结果为否，即还有未被推理的故障设备，则返回执行步骤S501从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理，推理下一个可能故障设备。

上述推理步骤，通过根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树，从规则树的根节点出发，逐一判断被推理可能故障设备是否发生节点规则对应的故障信息，直至推理到叶子节点或全部节点推理完毕或可能故障设备全被推理完毕，从而确定故障设备。

具体的，步骤S30具体为：根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断路器是否动作且保护是否动作且设备是否未检修。

以第一电网运行方式信息作为参照，判断第二电网运行方式信息中的断路器是否动作且保护是否动作且设备是否未检修，当所有的条件都为是时，即，当断路器动作且保护动作且设备未检修时，判断电网发生故障。

其中，电网运行方式信息包括设备是否检修的信息。

如图3所示，具体的，步骤S40包括以下步骤：

S401：根据第一电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第一拓扑着色分析图；

S402：根据第二电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第二拓扑着色分析图。

当电网的运行方式信息中断路器发生动作变化时，给出电网的拓扑分析结果，电网的拓扑着色马上改变。

S403：比对第一拓扑着色分析图和第二拓扑着色分析图，得到新失电的可能故障设备列表。

通过获取的第一电网运行方式信息中的断路器动作信息进行第一次拓扑着色分析得到第一拓扑着色分析图，通过获取的第二电网运行方式信息中的断路器动作信息进行第二次拓扑着色分析得到第二拓扑着色分析图，比对两个拓扑分析图，找到新失电的设备，新失电的设备为可能故障设备。

上述电网故障设备的诊断方法，通过预先建立各种不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系，在查找到可能故障设备后，根据可能故障设备的类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树，将可能故障设备的故障信息根据匹配的规则树进行推理，从规则树的根节点出发，逐一判断被推理可能故障设备是否发生节点规则对应的故障信息，直至推理到叶子节点或全部节点推理完毕，从而确定故障设备。在进行故障诊断时，无需考虑每个地方的现场接线方式，只需通过反推的方式确定故障设备，因此该电网故障设备的诊断方法具有通用性。

基于相同的发明构思，本发明还提供一种电网故障设备的诊断系统，如图4所示，包括：

规则库10，用于存储预先建立的规则树。规则库中存储了多个规则树，每个规则树定义了的不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系。

第一获取模块20，用于每隔预定第一周期获取第一电网运行方式信息，第一电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息。

电网运行方式信息包括遥测信息和遥信信息，遥测信息是指电力运动系统终端采集的电力系统运行的实时参数，如发电机出力，母线电压、有功负荷、线路电流和电度量等信息。遥信信息是指电力运动系统终端采集的电力系统保护动作信息和断路器的状态等信息。

电网运行方式信息可以遵循CIM/E标准(电网通用模型描述规范)通过FTP(File Transfer Protocol文件传输协议)或Webservice(Web服务)从电网的调度自动化系统中获取，如目前常用的能量管理系统(EMS)。能量管理系统在对电网的实时遥测和遥信信息采集处理的基础上，对电网进行科学的安全、经济分析，以保证电网的正常运行。

第二获取模块30，用于每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息，第一周期的时间大于第二周期的时间。

具体的，第一周期的时间为5分钟，第二周期的时间为5～10秒钟。该第二电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息。该第二电网运行方式信息同样通过FTP或Webservice从电网的调度自动化系统中获取，如目前常用的能量管理系统(EMS)。

第一判断模块40，用于根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障。

拓扑着色分析模块50，用于当第一判断模块40的判定结果为是时，根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表。

电网的拓扑着色分析是在电网的运行方式信息中断路器发生动作变化时，给出电网的拓扑分析结果，电网的拓扑着色马上改变。根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，通过比对两次的拓扑着色分析图，得到新失电的设备并生成可能故障设备列表。

该第二获取模块30，还在第一判断模块40的判定结果为否时，用于每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息。

推理模块60，用于遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备。

可能故障设备的运行信息为获取的第二电网运行方式信息中与可能故障设备相关的断路器的动作信息和保护动作信息。规则树预先建立并存储，且规则树有多个，定义了不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系。规则树为树型结构，包括多层节点。将设备的故障信息，根据设备的类型、电压等级和接线方式区配对应的规则树，通过假定该设备存在某种故障，从该对应的规则树的根节点出发，判断规则树的节点对应的动作信息或保护动作信息该设备是否发生，若发生，则证实该设备确实存在该故障，该设备确定为故障设备。

上述电网故障设备的诊断系统，由于规则树为预先建立的，因此规则树的建立可以包括所有不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系，在进行故障诊断时，无需考虑每个地方的现场接线方式，只需在查找到可能故障设备后，根据可能故障设备的类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树，将可能故障设备的故障信息根据匹配的规则树进行推理，通过反推的方式确定故障设备，因此该电网故障设备的诊断系统具有通用性。

如图5所示，具体的，该推理模块60包括：

第一选取单元601，用于从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理。

匹配单元602，用于根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树。

第一获取单元603，用于从匹配的规则树的被推理节点出发，获取被推理节点下的子节点。

第一个被推理节点为相应规则树的根节点，因此，推理开始时，从该规则树的根节点出发，获取该根节点下的子节点。

在其它推理的情况下，从被推理节点出发，获取该被推理节点下的子节点。

第一判断单元604，用于判断被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则是否与被推理可能故障设备的运行方式信息对应。

第一计算单元605，用于在第一判断单元604的判定结果为是时，将被推理可能故障设备的可信度加1。

被推理可能故障设备的可信度的初始值为0，在被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则与被推理可能故障设备的运行方式信息对应时，被推理可能故障设备的可信度加1。

待推理队列606，用于存储对应的节点；其中，对应的节点为被推理节点下规则与被推理故障设备的运行方式信息对应的子节点。

第二选取单元607，用于从待推理队列中取出一个节点进行推理。

第二判断单元608，用于判断该节点是否为叶子节点。

处理单元609，用于在第二判断单元608的判定结果为是时，将该被推理可能故障设备确定为故障设备。

若从待推理队列中取出进行推理的节点为叶子节点，即该节点没有子节点，说明从根节点到该叶子节点假定的各种情况，该被推理故障设备均发生，因此，该被推理故障设备确定为故障设备。

该推理模块60还包括：

第三判断单元610，用于在第一判断单元604的判定结果为否时，判断待推理队列是否为空。

第一判断单元604的判定结果为否，即当判断被推理可能故障设备未发生被推理节点下的子节点中任意一个节点规则对应的故障信息，则第三判断单元610判断待推理队列是否为空。

第二选取单元607，还用于在第三判断单元610的判定结果为否时，从待推理队列中取出一个节点进行推理。

推理模块60还包括：

第四判断单元611，用于在第三判断单元610的判定结果为是时，判断可能故障设备列表的可能故障设备是否被推理完毕。

第五判断单元612，用于在第四判断单元611的判定结果为是时，判断是否已确定故障设备。

处理单元609，还用于在第五判断单元612的判定结果为否时，将可信度最大的可能故障设备确定为故障设备。

第一选取单元601，还用于在第四判断单元612的判定结果为否时，从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理，推理下一个可能故障设备。

上述推理系统，通过根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树，从规则树的根节点出发，逐一判断被推理可能故障设备是否发生节点规则对应的故障信息，直至推理到叶子节点或全部节点推理完毕或可能故障设备全被推理完毕，从而确定故障设备。

具体的，第一判断模块40具体用于根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断路器是否动作且保护是否动作且设备是否未检修。

以第一电网运行方式信息作为参照，判断第二电网运行方式信息中的断路器是否动作且保护是否动作且设备是否未检修，当所有的条件都为是时，即，当断路器动作且保护动作且设备未检修时，判断电网发生故障。

其中，电网运行方式信息包括设备是否检修的信息。

如图6所示，具体的，拓扑着色分析模块50包括以下：

第一分析单元501，用于根据第一电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第一拓扑着色分析图。

第二分析单元502，用于根据第二电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第二拓扑着色分析图。

当电网的运行方式信息中断路器发生动作变化时，给出电网的拓扑分析结果，电网的拓扑着色马上改变。

比对单元503，用于比对第一拓扑着色分析图和第二拓扑着色分析图，得到新失电的设备列表。

通过获取的第一电网运行方式信息中的断路器动作信息进行第一次拓扑着色分析得到第一拓扑着色分析图，通过获取的第二电网运行方式信息中的断路器动作信息进行第二次拓扑着色分析得到第二拓扑着色分析图，比对两个拓扑分析图，找到新失电的设备，新失电的设备为可能故障设备。

上述电网故障设备的诊断系统，通过预先建立各种不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系，在查找到可能故障设备后，根据可能故障设备的类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树，将可能故障设备的故障信息根据匹配的规则树进行推理，从规则树的根节点出发，逐一判断被推理可能故障设备是否发生节点规则对应的故障信息，直至推理到叶子节点或全部节点推理完毕，从而确定故障设备。在进行故障诊断时，无需考虑每个地方的现场接线方式，只需通过反推的方式确定故障设备，因此该电网故障设备的诊断系统具有通用性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电网故障设备的诊断方法，其特征在于，包括：

每隔预定第一周期获取第一电网运行方式信息；所述第一电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息，所述第一周期的时间大于所述第二周期的时间；所述第二电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障；

若是，则根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表；

遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备，所述可能故障设备的运行信息为第二电网运行方式信息中与所述可能故障设备相关的断路器的动作信息和保护动作信息，所述预设的规则树定义了不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系。

2.根据权利要求1所述的电网故障设备的诊断方法，其特征在于，所述遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备的步骤具体包括：

从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理；

根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树；

从匹配的规则树的被推理节点出发，获取被推理节点下的子节点；

判断被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则是否与被推理可能故障设备的运行方式信息对应；

若是，则将被推理可能故障设备的可信度加1；

将对应的节点存储在待推理队列；其中，所述对应的节点为被推理节点下规则与被推理故障设备的运行方式信息对应的子节点；

从待推理队列中取出一个节点进行推理；

判断该节点是否为叶子节点；

若是，则将该被推理可能故障设备确定为故障设备。

3.根据权利要求2所述的电网故障设备的诊断方法，其特征在于，

若判定被推理可能故障设备未发生被推理节点下的子节点中任意一个节点规则对应的故障信息，则判断待推理队列是否为空；

若否，则从待推理队列中取出一个节点进行推理。

4.根据权利要求3所述的电网故障设备的诊断方法，其特征在于，若判定待推理队列为空，则判断可能故障设备列表的可能故障设备是否被推理完毕；

若是，则判断是否已确定故障设备；

若判定未确定故障设备，则将可信度最大的可能故障设备确定为故障设备；

若判定可能故障设备列表的可能故障设备未被推理完毕，则从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理，推理下一个可能故障设备。

5.根据权利要求1所述的电网故障设备的诊断方法，其特征在于，所述根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表的步骤具体包括：

根据第一电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第一拓扑着色分析图；

根据第二电网运行方式信息中的断路器动作信息进行电网拓扑着色分析得到第二拓扑着色分析图；

比对第一拓扑着色分析图和第二拓扑着色分析图，得到新失电的可能故障设备列表。

6.根据权利要求1所述的电网故障设备的诊断方法，其特征在于，所述根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障的步骤具体为：根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断断路器是否动作且保护是否动作且设备是否未检修，若是，则判定电网发生故障，其中，电网运行方式包括设备是否检修的信息。

7.一种电网故障设备的诊断系统，其特征在于，包括：

规则库，用于存储预先建立的规则树，所述规则树定义了的不同类型、不同电压等级和不同接线方式的设备发生故障时断路器的动作信息和保护动作信息的关联关系；

第一获取模块，用于每隔预定第一周期获取第一电网运行方式信息；所述第一电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

第二获取模块，用于每隔预定第二周期获取第二电网运行方式信息，所述第一周期的时间大于所述第二周期的时间；所述第二电网运行方式信息包括断路器的动作信息和保护动作信息；

第一判断模块，用于根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息判断电网是否发生故障；

拓扑着色分析模块，用于当第一判断模块的判定结果为是时，根据第一电网运行方式信息和第二电网运行方式信息分别进行电网拓扑着色分析，得到可能故障设备列表；

推理模块，用于遍历可能故障设备列表，将可能故障设备的运行信息根据匹配的预设规则树进行推理确定故障设备，所述可能故障设备的运行信息为第二电网运行方式信息中与所述可能故障设备相关的断路器的动作信息和保护动作信息。

8.根据权利要求7所述的电网故障设备的诊断系统，其特征在于，所述推理模块包括：

第一选取单元，用于从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理；

匹配单元，用于根据被推理可能故障设备的设备类型、电压等级和接线方式匹配对应的规则树；

第一获取单元，用于从匹配的规则树的被推理节点出发，获取被推理节点下的子节点；

第一判断单元，用于判断被推理节点下的子节点中至少一个节点的规则是否与被推理可能故障设备的运行方式信息对应；

第一计算单元，用于在第一判断单元的判定结果为是时，将被推理可能故障设备的可信度加1；

待推理队列，用于存储对应的节点；其中，所述对应的节点为被推理节点下规则与被推理故障设备的运行方式信息对应的子节点；

第二选取单元，用于从待推理队列中取出一个节点进行推理；

第二判断单元，用于判断该节点是否为叶子节点；

处理单元，用于在所述第二判断单元的判定结果为是时，将该被推理可能故障设备确定为故障设备。

9.根据权利要求8所述的电网故障设备的诊断系统，其特征在于，所述推理模块还包括：

第三判断单元，用于在所述第一判断单元的判定结果为否时，判断待推理队列是否为空；

所述第二选取单元，还用于在所述第三判断单元的判定结果为否时，从待推理队列中取出一个节点进行推理。

10.根据权利要求9所述的电网故障设备的诊断系统，其特征在于，所述推理模块还包括：

第四判断单元，用于在所述第三判断单元的判定结果为是时，判断可能故障设备列表的可能故障设备是否被推理完毕；

第五判断单元，用于在所述第四判断单元的判定结果为是时，判断是否已确定故障设备；

所述处理单元，还用于在所述第五判断单元的判定结果为否时，将可信度最大的可能故障设备确定为故障设备；

所述第一选取单元，还用于在所述第四判断单元的判定结果为否时，从可能故障设备列表取出一个可能故障设备进行推理，推理下一个可能故障设备。