电力系统动态诊断研究
本论文从电力系统的实际需求出发，在现有故障诊断分析方法的基础上，进行了电力系统动态诊断方法的研究。为了满足在线分析电力系统复杂故障的需求和适应电力系统分层调度机制的要求，讨论了基于混杂系统的动态诊断模型，基于多智能体的系统构成方法，基于知识的的诊断方法，基于OPA(ORNL-PSerc-Alaska)／CASCADE模型的故障分析和预警方法，以及基于混杂系统模型和多智能体结构的混合分析方法等方面，取得的主要成果如下：
1)对电力系统故障诊断相关问题进行了大量文献调研和综述比较，分析了现有主要方法的优缺点，根据需要解决的主要问题，提出了电力系统动态诊断的概念和动态分析策略。电力系统动态诊断是一种在电力系统故障发生、发展的动态过程中对故障进行实时追踪和诊断分析的方法体系。动态诊断以混杂系统理论和多智能体理论为主要的理论基础，并遵循动态分析策略。
2)针对电力系统是一个本质混杂的复杂系统，采用分级调度模式，以及整个系统的各个局部之间的协调统一程度低等问题，建立了基于受控一般混杂动态系统(CGHDS)的系统模型和基于多智能体理论的多级诊断系统协调机制。混杂系统模型能够完整地描述系统连续和离散两类特性及其关联，智能体之间的互操作和合作便于解决动态诊断系统中的大规模复杂问题。
3)故障诊断的知识具有多元化的特征，对各类表层知识及深层知识加以有效的整合并寻求恰当的知识组织利用方法是各类基于知识的诊断方法应用于工程实际所需解决的主要问题。为了便于快速诊断和规则的在线演化，本论文首先基于数理逻辑建立规则的一般表达方法，并在此基础上提出了适合知识在线演化的基于知识的诊断方法及相关定理和规则索引方法。论文中通过算例说明了知识在线演化的过程和规则索引的使用方法。
4)OPMCASCADE模型把握了一类连锁故障的本质特征，具有在线应用的潜力。为了便于模拟故障过程，本论文对OPA模型进行了修改，并给出了修改后的OPA模型应用时的具体迭代过程，提出了该模型用于安全预警的方法。最后在Matlab环境下，用Matpower对RTS．96可靠性测试系统进行了模拟计算，并对各种功率再分配方式下的结果进行了比较分析。计算结果表明该方法对于在线进行小概率高风险连锁故障的预警是可行的。
5)基于知识的诊断和基于物理模型的数值计算方法各有所长，在单纯采用基于离散系统的分析方法或连续系统的分析方法都难以完全满足电力系统复杂故障在线诊断需求的情况下，本论文在对复杂故障分类讨论的基础上，把基于知识的逻辑分析和基于物理模型的数值计算紧密结合起来，提出了基于混杂系统理论和多智能体结构的混合诊断方法。并采用Matlab环境下的PSAT(PowerSystemAnalysisToolbox)作为计算工具在WSCC3机9节点系统上进行了模拟计算，计算结果表明了混合分析方法对于系统型复杂故障的分析和预警的价值。
电力系统;停电事故;混杂系统;多智能体;故障诊断
中国电力科学研究院
博士
电力系统及其自动化
白晓民
2005
中文
TM732
121
2007-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）