一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法與流程
2023-06-01 03:22:36 5
本發明涉及配電網控制技術領域，尤其涉及一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法。
背景技術：
我國中壓配電網廣泛採用中性點非有效接地運行方式，主要包括中性點不接地方式和經消弧線圈接地方式。中壓配電網發生故障的概率非常高，尤其是單相接地故障多發，統計表明單相接地故障約佔配電網故障總數的80％。接地時非故障相對地電壓升高，特別是間歇性弧光接地故障時，會產生弧光過電壓，嚴重危害系統絕緣和設備安全。同時，過電壓可能導致接地故障轉化為相間短路故障，使線路跳閘，造成用戶停電。
國內外不少專家和學者開展了大量相關研究，提出了許多原理和方法，包括拉路法、注入信號法、穩態分量法、暫態分量法及基於測度的多種方法組合的綜合選線方法等。這些方法系統地揭示了配電系統單相接地故障的運行特徵，但多從原理上進行分析，針對複雜的配電網適用性不強。
技術實現要素：
有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，解決配電系統單相接地故障選線與故障定位適應性不強，且在實際運行中的故障選線與定位結果並不能令人滿意的問題，基於該方法進行配電網單相接地故障定位具有很好的適應性和較高的準確度。
為實現上述目的，本發明提供了一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，其特徵在於，包括以下步驟：
S1、基於公共信息模型實現配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統的數據搭建；
S2、研究並建立配電網故障診斷專家知識庫；
S3、基於配電網單相接地故障特徵判別獲取故障控制策略；
S4、構建具有豐富的配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統人機接口。
上述的一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，其特徵在於，所述步驟S1具體包括：
S11、以公共信息模型為基礎，確定各種故障特徵的信息描述，建立配電網單相接地故障的信息模型，從而得到描述配電網單相接地故障特徵的各個參數或變量；
S12、對配電網單相接地故障分析的相關技術規範和導則進行研究，將其抽象為知識，並應用產生式規則對知識進行表示；
S13、應用知識庫與資料庫理論，根據故障特徵的參數和變量建立變量表，結合抽象出的規則建立規則表，構成基於配電網單相接地故障特徵的綜合資料庫與知識庫系統。
上述的一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，其特徵在於，所述步驟S2具體為：綜合分析配電網動模/數模仿真數據、配電網故障特徵分量、配電網故障錄波波形以及仿真數據、運行數據和歷史數據，研究並建立配電網故障診斷專家知識庫。
上述的一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，其特徵在於，所述步驟S3具體包括：在故障特徵資料庫和知識庫的基礎上，研究配電網單相接地故障特徵及診斷系統專家知識系統知識獲取方法、推理方法、控制策略及解釋程序，從而建立完備的配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統功能實現技術。
上述的一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，其特徵在於，所述步驟S3具體包括：針對目前數據驅動控制方面可能存在盲目推理的實際問題，綜合考慮配電網單相接地故障特徵及診斷本身的特殊機理，權衡已有的多種成熟控制策略，研究並提出新型的控制策略，實現滿足於配電網單相接地故障特徵判別與診斷的理想控制策略。
上述的一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，其特徵在於，所述步驟S4具體包括：構建發展者接口，以便協助系統發展者進行知識萃取、知識庫與推論器的編輯與修訂；構建使用者接口，為專家系統與使用者提供溝通橋梁；構建系統接口，以便系統整合管理其它軟硬體設備。
本發明的有益效果是：
本發明有效解決了配電系統單相接地故障選線與故障定位適應性不強，且在實際運行中的故障選線與定位結果並不能令人滿意的問題，基於該方法進行配電網單相接地故障定位具有很好的適應性和較高的準確度。
以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特徵和效果。
附圖說明
圖1是本發明的實現方法總體流程圖。
圖2是本發明的數據搭建流程圖。
具體實施方式
如圖1、2所示，一種配電網故障特徵及診斷專家知識庫構建方法，其特徵在於，包括以下步驟：
S1、基於公共信息模型實現配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統的數據搭建；
S2、研究並建立配電網故障診斷專家知識庫；
S3、基於配電網單相接地故障特徵判別獲取故障控制策略；
S4、構建具有豐富的配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統人機接口。
本實施例中，所述步驟S1具體包括：
S11、以公共信息模型為基礎，確定各種故障特徵的信息描述，建立配電網單相接地故障的信息模型，從而得到描述配電網單相接地故障特徵的各個參數或變量；
S12、對配電網單相接地故障分析的相關技術規範和導則進行研究，將其抽象為知識，並應用產生式規則對知識進行表示；
S13、應用知識庫與資料庫理論，根據故障特徵的參數和變量建立變量表，結合抽象出的規則建立規則表，構成基於配電網單相接地故障特徵的綜合資料庫與知識庫系統。
本實施例中，所述步驟S2具體為：綜合分析配電網動模/數模仿真數據、配電網故障特徵分量、配電網故障錄波波形以及仿真數據、運行數據和歷史數據，研究並建立配電網故障診斷專家知識庫。
本實施例中，所述步驟S3具體包括：在故障特徵資料庫和知識庫的基礎上，研究配電網單相接地故障特徵及診斷系統專家知識系統知識獲取方法、推理方法、控制策略及解釋程序，從而建立完備的配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統功能實現技術。
本實施例中，所述步驟S3具體包括：針對目前數據驅動控制方面可能存在盲目推理的實際問題，綜合考慮配電網單相接地故障特徵及診斷本身的特殊機理，權衡已有的多種成熟控制策略，研究並提出新型的控制策略，實現滿足於配電網單相接地故障特徵判別與診斷的理想控制策略。
本實施例中，所述步驟S4具體包括：構建發展者接口，以便協助系統發展者進行知識萃取、知識庫與推論器的編輯與修訂；構建使用者接口，為專家系統與使用者提供溝通橋梁；構建系統接口，以便系統整合管理其它軟硬體設備。
由故障特徵及診斷專家知識系統數據構建技術、功能實現技術和人機接口技術構成配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統。其研究框架如下：
(1)研究配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統數據構建技術
構建起用於識別和診斷配電網單相接地故障的專家系統技術框架；研究配電網各種單相接地故障錄波數據及其特徵，建立故障特徵數據字典，為配電網單相接地故障特徵及診斷專家系統提供數據支持，以便專家系統實現故障判別與診斷功能；針對配電網單相接地故障的多種顯著特徵，提出相關知識規則，構建故障診斷知識庫，探究故障特徵及診斷與專家知識系統的融合技術。
(2)研究配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統功能實現技術
針對工程中實際配電網單相接地故障特徵分析及診斷的需求，深入分析專家系統知識獲取機構、診斷推理機和解釋機構，研究專家系統功能層實現配電網單相接地故障特徵識別的關鍵環節，研究診斷推理機的檢索方法和控制策略，提出新型配電網單相接地故障診斷推理機算法。
(3)研究配電網單相接地故障特徵及診斷專家知識系統人機接口技術
充分挖掘基於配電網單相接地故障特徵的專家系統知識庫、資料庫的特殊性，分析輸入故障數據與知識規則的聯繫、及用戶決策與故障診斷推理機的相互關係，參考以往工程中構建系統接口的優秀研究成果，研究用於配電網單相接地故障特徵分析及診斷的專家系統人機接口技術。
以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思做出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。