基于继电保护定值大数据的研究分析及应用

摘要

继电保护装置是电力系统保持安全稳定运行必不可少的二次设备之一，保障电力系统安全稳定运行主要包括:继电保护定值的准确整定、智能审核继电保护和继电保护管理水平的提高。但是，传统的定值整定计算主要以离线整定计算软件为基础，整定完成之后生成定值单进入流转系统进行审核。而定值单审核的工作仍需要人工进行核对，随着电网规模的不断扩大，保护设备的不断增加，当定值项较多、保护工作人员工作繁多、新入职工作人员经验不足等均可能导致计算中出现漏审核或者误审核的情况，特别是定值通知单中个别定值是纯人工修改后，将存在更大风险。
　　本文首先结合国网“六统一”，根据审核需要细化原有定值分类，基于定值的分层分类分别建立保护定值的静态属性，避免当前定值审核方法只从对运行方式的适应能力进行审核，从而实现对定值清单的智能精准审核;其次，使用TableauDesktop工具分析控数值型定值和控制字定值的静态属性，由此可得出某些定值具有明显的地域化特征，因此有必要建立定值所对应的区域库，并将所得到的定值趋势写入审核规则库中;然后，提出了定值联络关系，定值联络关系有标准树和非标准树，传统广度优先搜索不适用于定值非标准树审核，通过定义数组，改进算法进而解决非标准树审核，并对该算法效率进行评估，广度优先算法不仅可以实现双向搜索，而且搜索速度快，结果准确，从而实现了审核系统的算法设计;最后，研制开发了整定计算定值智能审查专家系统，将继电保护定值静态属性和大数据挖掘结果写入系统的知识库，建立了一种基于Droools Guvnor的知识产生式系统，设计了系统的推理机，建立了MySQL关系型数据库管理系统，对继电保护定值进行智能审查，并且输出审核结果。
　　本文研发的基于继电保护定值大数据专家系统已初步投入使用，实际验证了该系统的完整性和可行性。

目录

声明

摘要

1．1 研究背景及意义

1．2 课题研究现状

1．2．1 传统继电保护整定及审核方法

1．2．2 继电保护定值大数据的研究现状

1．2．3 人工智能在继电保护中的应用

1．3 本文所做主要工作

第2章 继电保护定值静态属性的建立

2．1 继电保护定值的划分

2．1．1 设备参数部分

2．1．2 保护装置数值型定值划分

2．1．3 保护装置控制字定值划分

2．1．4 保护装置软压板定值划分

2．1．5 保护装置定值分类之间的联络关系

2．2 继电保护定值静态属性的建立

2．2．1 同一套保护装置定值项静态属性建立

2．2．2 双重化保护装置定值项静态属性建立

2．2．3 同一条线路两侧保护装置定值项关联关系建立

2．3 小结

第3章 基于Tableau的定值规律分析

3．1 数据分析思路

3．2 Tableau使用优点

3．3 基于Tableau Desktop的定值规律分析

3．3．1 数据准备

3．3．2 数值型定值规律分析

3．3．3 控制字定值规律分析

3．4 小结

第4章 定值关联审核搜索算法

4．1 广度优先算法原理

4．2 基于BFS的继电保护定值联络关系

4．3 基于BFS的算法设计

4．3．1 基于标准定值树的算法实现

4．3．2 基于非标准定值树的算法实现

4．4 算法效率评估

4．4．1 时间复杂度

4．4．2 空间复杂度

4．5 小结

第5章 整定计算定值智能审查专家系统的研制开发

5．1 背景

5．2 定值智能审查专家系统的架构

5．3 继电保护定值数据库的构建

5．4 专家审查知识库的设计与开发

5．4．1 知识表示方法

5．4．2 基于Drools Guvnor的知识产生式系统

5．4．3 知识的获取

5．4．4 系统的推理机

5．5 可视化输出界面

5．5．1 审查结果显示

5．5．2 实际应用情况

5．6 小结

6．1 结论

6．2 展望

攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果

参考文献

致谢