【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能变电站继电保护运行风险辨识，特别是涉及一种智能变电站继电保护运行风险辨识方法及装置。
技术介绍
1、随着近些年来智能变电站大力的发展，在智能变电站中为各保护设备加入了硬压板/软压板配置来控制保护系统的行为。由于保护不正确动作导致电网连锁故障的停电事故时有发生，给电力系统安全运行带来了极大的挑战。因此需要研究智能变电站中由于保护不正确动作尤其是软压板不当投退导致连锁故障发生的原因、发展过程及其后果。
2、文献1提出一种基于广义随机petri网(generalized stochastic petri net，gspn)的电网连锁故障模型，围绕负荷这个影响连锁故障发生和传播的最重要物理量，结合故障发生的概率，对连锁故障的发生机理和传播过程做了理论分析和系统建模，但是它主要模拟传输线因过负荷发生故障的场景，没有考虑保护不正确动作尤其导致连锁故障发生的机理分析。
3、文献2研究了采用petri网为线路保护建立其信息流程petri网，将所有的设备都放在一个网络中，反映线路保护设备与母线保护、智能终端、保测设备配合完成保护动作并跳闸的完整过程；该文献仅仅采用一个petri子网表示设备的所有软压板、控制字及告警等的状态值，代替线路保护petri网中“保护功能投入且正常”库所的状态值，缺乏不同的软/硬压板在保护设备自检、接收sv、接收goose、发送跳闸与失灵goose报文等环节的不同作用；该文献也没有给出多个保护误动作带来的额外跳开的开关等后果。
4、文献3提出了一种面向对象的输电网线路保
5、引用列表：
6、文献1：王晓冬，戴湘，李志为.复杂电网连锁故障的gspn模型研究[j].电力系统保护与控制，2011,39(14):113-119.
7、文献2：陈军，刘鑫，王利平，郑中，叶翔，任杰.petri网智能变电站保护控制故障诊断与定位方法研究[j].中国测试，2019，45(10)：128-134.
8、文献3：孙光，刘俊祎，李超群，等.面向对象petri网的输电网线路保护仿真[j].电力自动化设备，2016,36(03):159-164.
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提供一种智能变电站继电保护运行风险辨识方法及装置，对智能变电站中各保护，分别建立其正常工作、异常的petri网，针对一个一次故障设备，搜索对应的原始保护及其相邻保护，依次调用这些保护的petri网，并在这些保护的petri网传递它们之间的跳闸、启失灵goose报文，对这些保护的petri网进行推演，分析其未能完整执行的环节及其原因，辨识出一阶/二阶保护风险点，记录它们的运行结果，获得额外跳开的断路器集合，发现保护风险点造成的故障扩大后果。
2、本专利技术公开了一种智能变电站继电保护运行风险辨识方法，其包括：
3、步骤1：针对智能变电站的主接线图，为每个一次设备及其保护建立相应的数据结构体，利用scd文件中各设备之间的虚回路信息，构建保护关联矩阵；
4、步骤2：根据已有保护的petri网建模方法，构建各保护正常动作petri网、异常工作的petri网，构建各保护的petri网之间信息传递的耦合关系库与耦合状态库；
5、步骤3：设置一次设备发生故障，对于相应保护的petri网中各压板，依次枚举相应保护违反规程的各压板错误投退；根据保护关联矩阵，搜索原始保护的各相邻保护；调用原始保护的异常工作petri网、正常动作petri网进行推演；依次调用各相邻保护的异常工作petri网、正常动作petri网，穷尽所有相邻保护的行为推演；
6、步骤4：在每个保护推演结束后对其行为进行记录，形成事件链；
7、步骤5：根据形成的事件链，获得额外跳开的断路器集合，将额外跳开的断路器集合作为保护的风险点引发连锁故障的扩大后果。
8、进一步地，所述步骤1包括：
9、针对一个智能变电站的主接线图，为每个一次设备及其保护建立相应的数据结构体，数据结构体包含一次设备及其双套保护的信息；
10、利用scd文件中各设备之间的虚回路信息，利用各保护向其它设备发出的跳闸、启失灵goose报文，构建保护关联矩阵，即包含各保护之间相邻关系的方阵，若两个保护之间是相邻关系，则设置护关联矩阵中对应元素为第一数值，反之设置为第二数值。
11、进一步地，所述步骤2包括：
12、根据已有的保护的petri网建模方法，构建各保护正常动作工作、异常动作petri网；从scd文件中解析出各保护设备的虚回路连接信息，即一个保护设备向智能终端发出的跳闸goose报文、向其它相关保护发出的启失灵goose报文，构造耦合关系结构体，描述一个保护的petri网的输出库所与相关保护的petri网的输入库所之间的耦合关系；
13、根据每个保护输出的各虚回路连接信息，分别构造相应的耦合关系结构体，再分别将其加入到耦合关系结构体数组中，形成耦合关系库；
14、构造耦合状态库，耦合状态库为一个二维矩阵，分别存储各一次设备双套保护基于耦合关系结构体传递的信息，双套保护为a套保护和b套保护；对应每一个耦合关系结构体，在耦合状态库中有相应的1行，该行的第1列存放a套保护在耦合关系结构体中对应的输出库所的状态值，第2列存放b套保护在耦合关系结构体中对应输出库所的状态值。
15、进一步地，所述步骤3包括：
16、步骤31：设置一次设备发生故障，对原始保护及相邻保护的petri网中各变迁的硬/软压板库所、其它库所的初始状态进行赋值；对于原始保护及相邻保护的petri网中各压板，依次枚举相应保护违反规程的各压板错误投退；
17、步骤32：依据步骤1建立的保护关联矩阵，由该故障一次设备对应的原始保护，搜索其相邻保护集合，即将保护关联矩阵中原始保护所在行中所有元素值为第一数值的保护作为原始保护的相邻保护集合；原始保护为一阶保护，各相邻保护为二阶保护；
18、步骤33：针对一次故障元件所在的原始保护，调用该原始保护的异常动作工作、正常动作petri网进行推演；
19、步骤34：在原始保护的正常动作petri网推演完毕后，根据耦合关系库，将正常动作petri网中跳闸、启失灵报文所在库所的状态值，更新耦合状态库，以便后续保护的petri网更新相关输入库所的状态值；
20、步骤35：针对搜索的原始保护所有相邻保护，依次调用各相邻保护的异常动作petri网、正常动作petri网，对所有相邻保护的行为进行推演，搜索和辨识出可能的保护风险点，即一个保护petri网中阻塞的变迁及其异常的输入库所，直至穷尽所有相邻保护的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能变电站继电保护运行风险辨识方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤33包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若一个保护的Petri网完整完成，则说明该保护正确动作，并且已经跳开需要跳开的断路器；
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在每个保护的Petri网运行结束后，将实际跳开的断路器分别加入一个全局的实际跳开断路器集合，该断路器集合的变量在每个Petri网运行后更新，以便于给出最终实际跳开的断路器集合。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据保护的压板投退错误引发的连锁故障发生、发展的过程，将原始保护及其各相邻保护的事件链按照所在Petri网被调用的顺序，依次将其加入到事件链
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：
11.一种智能变电站继电保护运行风险辨识装置，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第一构建模块用于：
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述第二构建模块用于：
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述推演模块包括：
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述调用模块用于：
16.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述记录模块用于：
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，若一个保护的Petri网完整完成，则说明该保护正确动作，并且已经跳开需要跳开的断路器；
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，在每个保护的Petri网运行结束后，将实际跳开的断路器分别加入一个全局的实际跳开断路器集合，该断路器集合的变量在每个Petri网运行后更新，以便于给出最终实际跳开的断路器集合。
19.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，根据保护的压板投退错误引发的连锁故障发生、发展的过程，将原始保护及其各相邻保护的事件链按照所在Petri网被调用的顺序，依次将其加入到事件链数组中，完成连锁故障运行的完整记录。
20.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述风险点识别模块用于：
...【技术特征摘要】
1.一种智能变电站继电保护运行风险辨识方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤33包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若一个保护的petri网完整完成，则说明该保护正确动作，并且已经跳开需要跳开的断路器；
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在每个保护的petri网运行结束后，将实际跳开的断路器分别加入一个全局的实际跳开断路器集合，该断路器集合的变量在每个petri网运行后更新，以便于给出最终实际跳开的断路器集合。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据保护的压板投退错误引发的连锁故障发生、发展的过程，将原始保护及其各相邻保护的事件链按照所在petri网被调用的顺序，依次将其加入到事件链数组中，完成连锁故障运行的完整记录。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：
11.一种智能变电站继电...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱峻永，杨东赞，王昕，王洪彬，郭嘉琛，明经亮，姚树友，范臻，韩旭东，黄睿灵，童晓阳，崔馨文，王英琪，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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