CN111047169A - 一种电网调度用故障分析检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网调度用故障分析检测系统，其包括风险采集系统、风险辨识系统、风险评估系统、风险预警系统、风险管控系统，所述风险采集系统连接有风险辨识系统，所述风险辨识系统连接有风险评估系统，所述风险评估系统连接有风险预警系统，所述风险预警系统连接有风险管控系统。本系统具有应对突发能力强，智能自主性强，可以对自身及自然因素进行智能辨识判定，并给出具体的管控措施的特点。

Description

一种电网调度用故障分析检测系统

技术领域

本发明涉及电网故障分析检测系统领域，尤其涉及一种电网调度用故障分析检测系统。

背景技术

伴随着电网体制改革的日益深入和新能源并网的不断加速，自动化、通信、计算机网络等技术在电力系统中得到日益广泛和深入的应用，电力系统自动化、信息化的水平在迅速提高的同时，未来的电网不再是传统的单一电力系统，而是电力、信息、能源综合一体的复杂大系统。因此，传统电网的运行控制手段在自动化水平提升的同时将面临更加复杂的随机因素干扰，电网安全将面临新一轮的考验。纵观世界各国的电网大停电事故，其初始故障几乎都是由不确定因素所造成。此类现象背后蕴含的深层原因在于：不断扩大的电网规模和新管理体制的革新加重了电网的复杂性、随机性和不可控性，而现有的安全评估却无法匹配电网的快速发展。传统以“预防控制”为本质的运行策略虽然在给定预想故障集下能够起到一定的抗干扰作用，但从根本上讲，预想故障集缺少对电网实际运行的外部环境状况以及设备自身条件的考量，也就不可能真实有效的应对各种未知风险，加上新的竞争环境迫使计划和运行系统的工况更加接近极限，严峻的运行环境，这些因素使得系统的风险状况更加突出。此外，频繁发生大范围电力系统停电事故使相关研究人员逐渐意识到N-1准则已不足以保证整个系统运行在安全水平，且绝对无中断风险的电力供应几乎不可能，因此，进行风险研究，确定系统风险水平，行之有效的科学调度安排和预警控制电网运行是新一代智能电网研究的重点问题之一。

作为滨海城市，台风多发、湿度较大、设备家族缺陷、老化程度等因素给设备运行及调度操作带来较大的风险，同时，是±500kV兴安直流的落点，多回输电线路同塔架设或多回电缆同沟敷设，电网安全稳定运行严重依赖保护、安自、通信等特点具有引发连锁故障的风险。基于电网调度模式升级的背景，结合电网特点、运行方式及滨海城市台风多发气候等实际因素，考虑电网设备历史故障情况、气象条件、可能发生的事故等级、停电影响范围、社会因素等多个风险因子对系统调控操作的影响，将风险理论引入对调度实时调控操作评估。以及现有的检测系统也难以对未发生的各种故障情况进行模拟预防。因此提出一种电网调度用故障分析检测系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，本发明提出的电网调度用故障分析检测系统，解决了现有电网调度用故障分析检测系统较为传统，不能够应对未来更多的不确定因素及不确定灾害带来的影响的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案为，提供一种电网调度用故障分析检测系统，其包括：

风险采集系统，用于实时收集电网中的运行信息、拓扑信息、设备信息和灾害信息，以及采集用于生产管理信息、负荷侧信息、运行操作信息和社会信息；

风险辨识系统，与所述风险采集系统相连接，用于对所述风险采集系统所收集或采集的各种信息进行辨识，识别出与设备健康、灾害、可靠性、网络拓扑以及系统隐患相关的信息；

风险评估系统，与所述风险辨识系统相连接，用于对所识别出的风险相关信息进行评估，计算风险严重度，并确定风险等级；

风险预警系统，与所述风险评估系统相连接，用于根据所述风险评估系统获得的风险等级，分析确定风险详情并进行界面展示；

风险管控系统，与所述风险预警系统相连接，用于根据所述风险预警系统所显示的风险详情匹配确定因对措施，并进行电网运行风险模拟操作。

优选地，所述风险采集系统进一步包括：

实时信息采集模块，用于实时采集运行信息、拓扑信息、设备信息和灾害信息；以及

非实时信息录入储存模块，用于对生产管理信息、负荷侧信息、运行操作信息和社会信息进行录入储存及分析。

优选地，所述风险辨识系统包括：

设备健康状态评估模块，用于根据实时信息采集模块所实时采集的数据对设备的老化健康指数进行评估辨别，以确定劣化程度、老化程度以及健康指数；

灾害情况辨别模块，用于根据实时信息采集模块所实时采集的数据对设备的灾害的范围、严重性进行评估辨别，以确定影响范围和严重程度；

人为可靠性判断模块，用于根据非实时信息录入储存模块所采集的信息，对人为因素进行风险的辨识；

网络拓扑模块，用于根据非实时信息录入储存模块所采集的信息，对网络因素进行风险的辨识；及

系统隐患辨识模块，用于根据非实时信息录入储存模块所采集的信息，对系统自身隐患因素进行风险的辨识。

优选地，所述风险评估系统包括：

设备时变停运模型生成单元，用于根据设备健康状态评估模块和灾害情况辨别模块所辨别的内容，生成设备时变停运模型，并进行模拟；

电网模型生成单元，用于根据风险辨识系统所辨识的内容，生成电网模型，并进行模拟；

潮流预报生成单元，用于根据风险辨识系统所辨识的内容，模拟生成潮流预报内容；

系统状态选择模块，用于根据所述设备时变停运模型生成单元、电网模型生成单元以及潮流预报生成单元的结果，对系统状态进行抽样选择；

严重度计算模块，用于根据所述系统状态选择模块所选择的系统状态，进行严重度计算；

风险指标生成模块，用于根据所述严重度计算模块所计算的严重度生成风险指标；

风险定级模块，用于根据所述风险指标生成模块所生成的风险指标，确定风险等级。

优选地，所述风险预警系统包括：

风险详情分析模块，用于根据所述风险评估系统获得的风险等级，分析确定对应的风险详情，让你述风险详情包括下述的至少一种：厂站全停风险预警、设备过载风险预警、母线失压风险预警、损失负荷风险预警、损失出力风险预警、低电压风险预警以及过电压停风险预警；

界面展示模块，用于将所述风险详情分析模块所分析得到的风险详情在一个预定的界面上展示出来。

优选地，所述风险管控系统包括：

因对措施匹配模块，用于根据界面展示模块所显示的风险详情，在预定的因对措施库中进行匹配，确定合适的因对措施；

电网运行风险模拟模块，用于根据所述因对措施匹配模块所确定的因对措施，进行电网运行风险模拟操作。

实施本发明实施例，具有如下的有益效果：

在本发明的实施例中，通过风险采集系统、风险辨识系统、风险评估系统、风险预警系统、风险管控系统的多系统的组合连接，使得评估系统能够由实时运行动态的风控到人为及自然灾害的自动辨识及预防，在通过系统自身所述存储的专家措施库进行具体风险管控措施的应用，且可以通过设备时变停运模型生成单元、电网模型生成单元、潮流预报生成单元进行各自风险的模拟。

本系统具有应对突发能力强，智能自主性强，可以对自身及自然因素进行智能辨识判定，并给出具体的管控措施的特点。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的一种电网调度用故障分析检测系统的一个实施例的结构示意图；

图2为图1中的风险采集系统的结构示意图；

图3是图1中的风险辨识系统的结构示意图；

图4是图1中的风险评估系统的结构示意图；

图5是图1中的风险预警系统的结构示意图；

图6是图1中的风险管控系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，是本发明提供的一种电网调度用故障分析检测系统的结构示意图，一并结合图2到图6所示。在本实施例中，所述电网调度用故障分析检测系统1包括：

风险采集系统10，用于实时收集电网中的运行信息、拓扑信息、设备信息和灾害信息，以及采集用于生产管理信息、负荷侧信息、运行操作信息和社会信息；

风险辨识系统11，与所述风险采集系统10相连接，用于对所述风险采集系统所收集或采集的各种信息进行辨识，识别出与设备健康、灾害、可靠性、网络拓扑以及系统隐患相关的信息；

风险评估系统12，与所述风险辨识系统11相连接，用于对所识别出的风险相关信息进行评估，计算风险严重度，并确定风险等级；

风险预警系统13，与所述风险评估系统12相连接，用于根据所述风险评估系统获得的风险等级，分析确定风险详情并进行界面展示；

风险管控系统14，与所述风险预警系统13相连接，用于根据所述风险预警系统所显示的风险详情匹配确定因对措施，并进行电网运行风险模拟操作。

更具体地，在一个例子中，所述风险采集系统10进一步包括：

实时信息采集模块100，用于实时采集运行信息、拓扑信息、设备信息和灾害信息；以及

非实时信息录入储存模块101，用于对生产管理信息、负荷侧信息、运行操作信息和社会信息进行录入储存及分析。

更具体地，在一个例子中，所述风险辨识系统11包括：

设备健康状态评估模块110，用于根据实时信息采集模块100所实时采集的数据对设备的老化健康指数进行评估辨别，以确定劣化程度、老化程度以及健康指数；

灾害情况辨别模块111，用于根据实时信息采集模块100所实时采集的数据对设备的灾害的范围、严重性进行评估辨别，以确定影响范围和严重程度；

人为可靠性判断模块112，用于根据非实时信息录入储存模块101所采集的信息，对人为因素进行风险的辨识；

网络拓扑模块113，用于根据非实时信息录入储存模块101所采集的信息，对网络因素进行风险的辨识；及

系统隐患辨识模块114，用于根据非实时信息录入储存模块101所采集的信息，对系统自身隐患因素进行风险的辨识。

更具体地，在一个例子中，所述风险评估系统12包括：

设备时变停运模型生成单元120，用于根据设备健康状态评估模块110和灾害情况辨别模块111所辨别的内容，生成设备时变停运模型，并进行模拟；

电网模型生成单元121，用于根据风险辨识系统11所辨识的内容，生成电网模型，并进行模拟；

潮流预报生成单元122，用于根据风险辨识系统11所辨识的内容，模拟生成潮流预报内容；

系统状态选择模块123，用于根据所述设备时变停运模型生成单元120、电网模型生成单元121以及潮流预报生成单元的结果122，对系统状态进行抽样选择；

严重度计算模块124，用于根据所述系统状态选择模块123所选择的系统状态，进行严重度计算；

风险指标生成模块125，用于根据所述严重度计算模块124所计算的严重度生成风险指标；

风险定级模块126，用于根据所述风险指标生成模块125所生成的风险指标，确定风险等级。

更具体地，在一个例子中，所述风险预警系统13包括：

风险详情分析模块130，用于根据所述风险评估系统获得的风险等级，分析确定对应的风险详情，让你述风险详情包括下述的至少一种：厂站全停风险预警、设备过载风险预警、母线失压风险预警、损失负荷风险预警、损失出力风险预警、低电压风险预警以及过电压停风险预警；

界面展示模块131，用于将所述风险详情分析模块130所分析得到的风险详情在一个预定的界面上展示出来。具体地，在一个例子中，可以显示诸如风险新型采集、设备风险辨识、调度风险操作评估、调度风险操作比较以及电网运行风险评估等内容。

更具体地，在一个例子中，所述风险管控系统14包括：

因对措施匹配模块140，用于根据界面展示模块131所显示的风险详情，在预定的因对措施库中进行匹配，确定合适的因对措施；

电网运行风险模拟模块141，用于根据所述因对措施匹配模块140所确定的因对措施，进行电网运行风险模拟操作。

工作原理：通过实时信息采集系统连接有设备健康状态评估系和灾害情况辨别系统用于对设备的老化健康指数及灾害的范围、严重性进行评估辨别，通过非实时信息录入储存系统连接有人为可靠性判断系统、网络拓扑系统和系统隐患辨识系统用于对人为因素、网络因素及系统自身隐患因素进行风险的辨识，且可以通过风险评估模块内的设备时变停运模型生成单元、电网模型生成单元、潮流预报生成单元对各种突发的情况进行系统的模拟，然后系统状态选择模块、严重度计算模块、风险指标生成模块和风险定级模块对所模拟的具体风险进行具体的风险的评估，及具体管控措施的应对，使得装置可以对各种突发的事件进行判别、分析、处理，也可以对各种预设的情况进行模拟。

实施本发明，具有如下的有益效果：

在本发明的实施例中，通过风险采集系统、风险辨识系统、风险评估系统、风险预警系统、风险管控系统的多系统的组合连接，使得评估系统能够由实时运行动态的风控到人为及自然灾害的自动辨识及预防，在通过系统自身所述存储的专家措施库进行具体风险管控措施的应用，且可以通过设备时变停运模型生成单元、电网模型生成单元、潮流预报生成单元进行各自风险的模拟。

本系统具有应对突发能力强，智能自主性强，可以对自身及自然因素进行智能辨识判定，并给出具体的管控措施的特点。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电网调度用故障分析检测系统，其特征在于，包括：

风险采集系统，用于实时收集电网中的运行信息、拓扑信息、设备信息和灾害信息，以及采集用于生产管理信息、负荷侧信息、运行操作信息和社会信息；

风险辨识系统，与所述风险采集系统相连接，用于对所述风险采集系统所收集或采集的各种信息进行辨识，识别出与设备健康、灾害、可靠性、网络拓扑以及系统隐患相关的信息；

风险评估系统，与所述风险辨识系统相连接，用于对所识别出的风险相关信息进行评估，计算风险严重度，并确定风险等级；

风险预警系统，与所述风险评估系统相连接，用于根据所述风险评估系统获得的风险等级，分析确定风险详情并进行界面展示；

风险管控系统，与所述风险预警系统相连接，用于根据所述风险预警系统所显示的风险详情匹配确定因对措施，并进行电网运行风险模拟操作。

2.根据权利要求1所述一种电网调度用故障分析检测系统，其特征在于，所述风险采集系统进一步包括：

实时信息采集模块，用于实时采集运行信息、拓扑信息、设备信息和灾害信息；以及

非实时信息录入储存模块，用于对生产管理信息、负荷侧信息、运行操作信息和社会信息进行录入储存及分析。

3.根据权利要求2所述一种电网调度用故障分析检测系统，其特征在于，所述风险辨识系统包括：

设备健康状态评估模块，用于根据实时信息采集模块所实时采集的数据对设备的老化健康指数进行评估辨别，以确定劣化程度、老化程度以及健康指数；

灾害情况辨别模块，用于根据实时信息采集模块所实时采集的数据对设备的灾害的范围、严重性进行评估辨别，以确定影响范围和严重程度；

人为可靠性判断模块，用于根据非实时信息录入储存模块所采集的信息，对人为因素进行风险的辨识；

网络拓扑模块，用于根据非实时信息录入储存模块所采集的信息，对网络因素进行风险的辨识；及

系统隐患辨识模块，用于根据非实时信息录入储存模块所采集的信息，对系统自身隐患因素进行风险的辨识。

4.根据权利要求3所述一种电网调度用故障分析检测系统，其特征在于，所述风险评估系统包括：

设备时变停运模型生成单元，用于根据设备健康状态评估模块和灾害情况辨别模块所辨别的内容，生成设备时变停运模型，并进行模拟；

电网模型生成单元，用于根据风险辨识系统所辨识的内容，生成电网模型，并进行模拟；

潮流预报生成单元，用于根据风险辨识系统所辨识的内容，模拟生成潮流预报内容；

系统状态选择模块，用于根据所述设备时变停运模型生成单元、电网模型生成单元以及潮流预报生成单元的结果，对系统状态进行抽样选择；

严重度计算模块，用于根据所述系统状态选择模块所选择的系统状态，进行严重度计算；

风险指标生成模块，用于根据所述严重度计算模块所计算的严重度生成风险指标；

风险定级模块，用于根据所述风险指标生成模块所生成的风险指标，确定风险等级。

5.根据权利要求4所述一种电网调度用故障分析检测系统，其特征在于，所述风险预警系统包括：

风险详情分析模块，用于根据所述风险评估系统获得的风险等级，分析确定对应的风险详情，让你述风险详情包括下述的至少一种：厂站全停风险预警、设备过载风险预警、母线失压风险预警、损失负荷风险预警、损失出力风险预警、低电压风险预警以及过电压停风险预警；

界面展示模块，用于将所述风险详情分析模块所分析得到的风险详情在一个预定的界面上展示出来。

6.根据权利要求5所述一种电网调度用故障分析检测系统，其特征在于，所述风险管控系统包括：

因对措施匹配模块，用于根据界面展示模块所显示的风险详情，在预定的因对措施库中进行匹配，确定合适的因对措施；

电网运行风险模拟模块，用于根据所述因对措施匹配模块所确定的因对措施，进行电网运行风险模拟操作。

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