基于整数规划的智能告警系统

1.基于整数规划的智能告警系统，其特征是：采用包括信号采集模块，诊断启动判断模块，故障分析模块，故障报告生成模块和分析结果的综合展示模块进行告警；其中故障分析模块包括动作链算法分析模块和基于整数规划的分析模块；进行告警的步骤如下，
1）网络建模，将变电站一次设备及其连接关系填入数据库；生成电力系统厂站和系统的符合IEC61970标准的结构模型，然后用这个模型通过填库操作生成网络设备库，该网络设备库不仅用作网络建模，且故障诊断过程中，还是网路拓扑工作的数据载体；
2）保护信息建模：按照一次设备，保护装置，保护信息，跳闸断路器的层次关系进行保护信息建模，建立保护主设备——保护信息——断路器动作之间的关联关系，保护主设备为一次设备；
3）故障诊断的步骤：
3-1）由信号采集模块将变电站层采集的告警信息进行基于优先权的分级分类的显示；
采集实时告警报文和电网实时断面信息；
3-2）扫描外部告警信息，寻找满足启动故障诊断判据的信号；诊断启动判断模块工作，启动故障诊断的判据定义为以下两个条件的组合：
A：断路器分闸或者事故跳闸信号的出现
B：触发跳闸的保护告警动作信息
这两个条件中只要有一个条件满足则满足判据要求，即判据E=A∪B；
3-3）找到符合判据的告警信息后，将此告警信息标记为本故障时段告警分析的第一条信息；
3-4）根据故障告警结束判据，判断此告警信息是否为本故障时段最后一条告警信息，将故障告警结束判据定义为以下条件的组合：
F:在此告警事件发生后一段时间Tdelta内没有新的告警出现；
G:在此告警事件发生后一段时间Tdelta内虽然有新告警出现，但新告警事件发生时间距离本故障时段第一条告警事件发生时间超过一定的时差范围Tdura；
其中时间差Tdelta和时间段阀值Tdura均由用户定义，这两个阀值的取值在以下区间进行：Tdelta∈[10，60]，单位：秒，Tdura∈[2，10]，单位：分钟；
这两个条件中只要有一个条件满足，则判断满足判据要求，即判据H=F∪G；
3-5）故障分析模块工作，包括动作链算法分析模块和基于整数规划的分析模块启动，先进行故障诊断的预处理，对故障诊断信息表表内的告警信息进行过滤，只保留会触发跳闸的保护告警信息，自动装置动作信息和断路器变位信息；
3-6）针对过滤后的告警信息事件进行基于整数规划的故障诊断，分析结果发送至告警窗，
3-7）故障报告生成模块和分析结果的综合展示模块工作，故障诊断结果的显示以及故障诊断报告的保存。
2.根据权利要求1所述的基于整数规划的智能告警系统，其特征是基于整数规划的分 析模块的工作流程是：
1－1）确定可疑故障，保护的误动和拒动状态和开关的误动和拒动状态，并由此确定故障假说相量H；
所述的假说向量H=「D，R，B]，其中D={d0，d1，d2，..，dm-1}表示各个主设备的故障状态，0表示正常，1表示故障，R={rf0，rm0，rf1，rm1，rf2，rm2，..rfn-1，rmn-1}表示各个保护的误动和拒动状态，rfi=1表示第i个保护动作误动，rmi=1表示第i保护拒动；B={bf0，bm0，bf1，bm1，bf2，bm2，..bfq-1bmq-1}表示各个开关的误动和拒动状态，bfi=1表示第i个开关误动，bmi=1表示第i个开关拒动；
H=[D，R，B]是可疑故障区域相关的一些变量，具体确定方法如下：
1-1－1）可疑故障的确定，即D的确定，
为所有跳闸开关两层拓扑相关的不带电元件}，
为所有动作的保护关联的元件}，
这样dk即为Sd中的元件Ek的故障状态；
1－2）保护的误动和拒动状态的确定，即R的确定，
是可疑故障元件 关联的所有保护，包括重合闸；
这里的保护定义为：如果元件Ek关联的主保护有多套，将它们用或的关系合并成Ek的主保护；元件Ek的后备保护，断路器失灵保护，重合闸也按照这种方法处理；这样rfi，rmi即为Sr中的保护ri的误动状态和拒动状态；
1－3）开关的误动和拒动状态的确定，即B的确定；
为可疑故障元件Ek所关联的所有开关
这样bfi，bmi即为sb中的开关bi的误动状态和拒动状态。
3.根据权利要求1所述的基于整数规划的智能告警系统，其特征是
1-1)建立目标函数并计算期望值目标函数描述，是由假说向量H=[D，R，B]得出的期望* * r r
状态[R，B]与实际状态[R，B]之间的差别，具体如下：
其中w1设置为100，w2设置为1，这样故障分析过程的本质就是搜索Δ(H)值最优的假说向量H， 表示其保护实际情况下是动作的， 表示其开关实际情况下是动作的；
表示其保护期望情况下是动作的， 表示其开关期望情况下是动作的；
1－1-1）不计入保护和开关拒动和误动的期望状态
A(ri)为保护ri在不计入拒动和误动情况下的期望状态，A(bi)为开关bi在不计入拒动和误动的情况下的期望状态；
1－1-1-1）主保护
A(ri)=dk
dk为ri所保护的主设备状态
1－1-1-2）后备保护
dk为ri所保护的主设备拓扑相关联的所有主设备的状态，i0，i1，..ip-1，共p个;这里的符号“V”表示的是“或”运算，下文里也是如此；
1－1-1-3）断路器失灵保护
是所有跳开开关bj的保护的期望状态，i0，i1，..ix-1，共x个，这里的符号“·”表示的是“与”运算，下文里也是如此；
1－1-1-4）重合闸
是所有能够跳开开关bj的线路保护即具有启动重合闸功能的期望状态,i0，i1，..iy-1，共y个;
1－1-1-5）开关
是所有能够跳开开关bi的保护即不是重合闸的期望状态,i0，i1，..iz-1，共z个；
1－1-2）计入保护和开关拒动和误动的期望状态
为保护ri在计入拒动和误动的情况下的期望状态， 为开关bi在计入拒动和误动
的情况下的期望状态；
1－1-2-1）保护及重合闸
1－1-2-2）开关
1－1-2-3)矛盾的假说
rmi=rfi=1或bmi=bfi=１
A(ri)=0且rmi=1，或A(bi)=O且bmi=1
A(ri)=1且rfi=1，或A(bi)=1且bfi=1
满足以上条件之一的假说，是矛盾的假说，不进行目标函数值的计算，直接排除；
1－2）判断H的维度超过便利搜索能承受的的最大维度，如果超过是则采用禁忌搜索最优解；否则采用遍历搜索最优解。

基于整数规划的智能告警系统\n技术领域\n[0001] 本发明涉及智能化变电站智能告警系统。\n背景技术\n[0002] 科技日新月异的发展，变电站自动化程度越来越高，信息量也越来越大；信息量的丰富势必对数据的分析带来了很大的帮助，但这也成为一把双刃剑，这把双刃剑的背面，则是“乱花迷人眼”，即，短时间内海量信息对运行值班人员的视觉和心理冲击，往往先前涌入的信息还么来得及看完，旋即间又被一批新的信号湮灭，值班运行人员难以快速抓住重点，不利于迅速判断故障，给出正确的处理判断。\n[0003] 随着电网智能化的推进，变电站的智能化技术已逐渐成为智能电网技术的重要一环。变电站的监控后台的功能，可分为“监”和“控”两大类。而“监”已经不再局限于传统的直采各类数据的功能，应进一步扩大增强在变电站内的数据智能分析功能，充分利用变电站端采集的各类数据，开展智能分析，加强告警信息的深加工能力，并实现与调度主站之间的信息交互。\n[0004] 基于站内自动化系统的原始告警事件的故障分析是关键的，而目前应用的智能告警系统只是对告警事件做简单的筛选，过滤，分层分类后进行较浅层次故障分析，如基于保护动作链算法的分析，不能很好的满足复杂故障判别和保护动作分析等较为高级的需求。\n因此，一个能够进行一些初步的保护动作行为和开关动作行为正确性评价的故障分析算法是有意义的，可以辅助相关人员进行进一步的故障排查。基于整数规划的分析算法，则可能满足此要求。这种算法将故障相关的假定变量(主设备故障状态，保护动作状态，开关跳闸状态)作为输入，依据一定的保护专业知识，计算出保护动作的期望状态和开关跳闸的期望状态，并与实际的状态进行比较，最符合实际情况的一个假说就作为故障诊断的结果。\n[0005] 基于整数规划的分析算法可以用一个0-1整数规划模型描述，体现了假说状态和实际状态之间的偏差，概念清晰，但求解这个模型的时候迭代次数随着问题的规模曾指数性上升。因此，使用遍历搜索方法求解此模型只能局限在一些小规模的问题，当问题的规模超过一定程度之后，只能依赖一些具有启发性的搜索算法(禁忌搜索算法)来迅速获取一个收敛解，但此收敛解并不一定为最佳，只能是满足快速故障分析条件下的一个最优解。\n[0006] 基于保护动作链的分析算法是一种快速电力系统故障分析方法，其核心逻辑为将某一时间段反映同一故障区域的动作事件归集到一起，按照时间顺序形成一条保护动作序列，称之为保护动作链，然后利用局部拓扑和保护跳闸逻辑，分析序列中每个保护动作的跳闸覆盖率，每个动作序列代表一个故障，这样就最终得到故障分析结果这种方法具有逻辑简单，实现容易的特点，但是也存在严格依赖动作事件的时间精确度，容错性有所欠缺，此外，此方法对分析复杂故障，如越级跳闸等也缺乏严谨的理论依据，准确性也有所欠缺。\n发明内容\n[0007] 本发明目的是，提出基于整数规划的智能告警方法与系统，克服现有技术的问题，提出一种对系统的故障分析有了严谨的理论依据的智能告警方法与系统，系统可采用智能的自适应的故障解搜索算法，能够适应不同的问题规模，最大的提高了故障分析的速度。\n[0008] 本发明的技术方案是：基于整数规划的智能告警系统，采用包括信号采集模块，诊断启动判断模块，故障分析模块，故障报告生成模块和分析结果的综合展示模块；其中故障分析模块包括动作链算法分析模块和基于整数规划的分析模块；进行告警的步骤如下[0009] 1)、网络建模，将变电站一次设备及其连接关系填入数据库，用户用电力元件构建厂站或系统单线图，通过这种作图方式生成电力系统厂站和系统的符合IEC61970标准的结构模型，然后用这个模型通过填库操作生成网络设备库，该网络设备库不仅用作网络建模，且故障诊断过程中，还是网路拓扑工作的数据载体；\n[0010] 2)、保护信息建模：按照一次设备，保护装置，保护信息，跳闸断路器的层次关系进行保护信息建模，建立保护主设备——保护信息——断路器动作之间的关联关系，保护主设备指一次设备；\n[0011] 3)故障诊断的步骤：\n[0012] 3-1)由信号采集模块将变电站层采集的告警信息进行基于优先权的分级分类的显示；采集实时告警报文和电网实时断面信息；\n[0013] 3-2)扫描外部告警信息，寻找满足启动故障诊断判据的信号；诊断启动判断模块工作，启动故障诊断的判据定义为以下两个条件的组合：\n[0014] A：断路器分闸或者事故跳闸信号的出现\n[0015] B：触发跳闸的保护告警动作信息\n[0016] 这两个条件中只要有一个条件满足则满足判据要求，即判据E＝A∪B；\n[0017] 3-3)找到符合判据的告警信息后，将此告警信息标记为本故障时段告警分析的第一条信息；\n[0018] 3-4)根据故障告警结束判据，判断此告警信息是否为本故障时段最后一条告警信息，将故障告警结束判据定义为以下条件的组合：\n[0019] F：在此告警事件发生后一段时间Tdelta内没有新的告警出现；\n[0020] G：在此告警事件发生后一段时间Tdelta内虽然有新告警出现，但新告警事件发生时间距离本故障时段第一条告警事件发生时间超过一定的时差范围Tdura；\n[0021] 其中时间差Tdelta和时间段阀值Tdura均可以由用户定义，一般，这两个阀值的取值可以在以下区间进行：Tdelta∈[10，60]，单位：秒，Tdura∈[2，10]，单位：分钟。\n[0022] 这两个条件中只要有一个条件满足，则判断满足判据要求，即判据H＝F∪G；\n[0023] 3-5)故障分析模块工作，包括动作链算法分析模块和基于整数规划的分析模块启动，先进行故障诊断的预处理，对故障诊断信息表表内的告警信息进行过滤，只保留会触发跳闸的保护告警信息，自动装置动作信息和断路器变位信息；\n[0024] 3-6)针对过滤后的告警信息事件进行基于整数规划的故障诊断，分析结果发送至告警窗，\n[0025] 3-7)故障报告生成模块和分析结果的综合展示模块工作，故障诊断结果的显示以及故障诊断报告的保存。\n[0026] 其中，基于整数规划的分析模块的工作流程是：\n[0027] 1)确定可疑故障，保护的误动和据动状态和开关的误动和拒动状态，并由此确定故障假说相量H；\n[0028] 所述的假说向量H＝[D，R，B]，其中D＝{d0，d1，d2，...dm-1}表示各个主设备的故障状态，0表示正常，1表示故障，R＝{rf0，rm0，rf1，rm1，rf2，rm2...rfn-1，rmn-1}表示各个保护的误动和拒动状态，rfi＝1表示第i个保护动作误动，rmi＝1表示第i保护拒动。B＝{bf0，bm0，bf1，bm1，bf2，bm2...bfq-1，bmq-1}示各个开关的误动和拒动状态，bfi＝1表示第i个开关误动，bmi＝1表示第i个开关拒动。\n[0029] H＝[D，R，B]是可疑故障区域相关的一些变量，具体确定方法如下：\n[0030] 1-1)可疑故障的确定，即D的确定\n[0031] \n[0032] \n[0033] \n[0034] 这样dk即为Sd中的元件Ek的故障状态\n[0035] 1-2)保护的误动和据动状态的确定，即R的确定\n[0036] 为可疑故障元件Ek所关联的所有保护(包括重合闸)\n[0037] 这里的保护可以定义为：如果元件Ek关联的主保护有多套，可以将他们用或的关系合并成Ek的主保护。元件Ek的后备保护，断路器失灵保护，重合闸也按照这种方法处理。\n这样rfi，rmi即为Sr中的保护ri的误动状态和拒动状态。\n[0038] 1-3)开关的误动和拒动状态的确定，即B的确定\n[0039] 为可疑故障元件Ek所关联的所有开关\n[0040] 这样bfi，bmi即为Sb中的开关bi的误动状态和拒动状态。\n[0041] 2)判断H的维度超过便利搜索能承受的的最大维度，如果超过是则采用禁忌搜索最优解；否则采用遍历搜索最优解。\n[0042] 本发明有益效果是：\n[0043] (1)本发明可基于严格的数学模型和保护专业知识原理进行智能告警系统的构造，系统的故障分析有了严谨的理论依据，此外系统采用智能的，自适应的故障解搜索算法，能够适应不同的问题规模，最大的提高了故障分析的速度。\n[0044] (2)智能告警系统在变电站运行的时候，采用智能的局部拓扑搜索算法，能够根据变电站不同的接线方式，来产生相应的跳闸策略进行故障的判别。这样，系统就能适应变电站各种运行方式，具有相当的通用性。\n[0045] (3)系统采用更加智能和全面的综合故障结果展示方案，主要包括基于画面在线和实时告警两种展示方式。这样，相关人员能更加简易和直观的查看故障分析结果，便于故障的历史统计和分析。\n[0046] 总之，本发明能够适应不同的问题规模，最大的提高了故障分析的速度。系为了更好的展示故障分析结果，系统采用更加智能和全面的综合故障结果展示方案，主要包括基于画面在线和实时告警两种展示方式。本发明能够快速的，有效的对单一或复杂故障进行详细分析及故障过程中的保护动作分析。\n附图说明\n[0047] 图1为系统整体结构图；\n[0048] 图2为信号采集模块整个信息流程图；\n[0049] 图3为基于整数规划的故障分析算法基本流程图；\n[0050] 图4是基于整数规划的智能告警系统的运行界面图；\n[0051] 图5是智能告警系统故障分析后的故障简报图。\n具体实施方式\n[0052] 系统整体结构图如图1所示，主要分为信号采集，诊断启动判断，故障分析，故障报告生成，分析结果的综合展示等模块；快速故障分析系统核心模块即为基于不同种算法的故障分析逻辑。快速故障分析系统可以结合问题的特征，规模来手工或自动进行各种分析模块的切换来给出最优的故障分析结果。这里故障分析模块为：基于整数规划的分析模块。\n[0053] 1.信号采集模块\n[0054] 组织起来的数据才是好数据。”在变电站端，通过人机界面，将变电站层采集的告警信息进行基于优先权的分级分类的显示。不用人工处理，实时将当前时段的告警信息分门别类的显示出来并提示用户目前出现了哪些级别的告警信息，目前需要先处理那些告警，一目了然。\n[0055] 实时数据的采集分为两类：实时告警事件报文，电网实时断面信息；同时考虑数据源的不同(本系统数据源和第三方scada/EMS数据源导致的接口差别)，满足来自不同数据源的不同类型数据的实时数据采集需求。在告警报文信息入数据库的filterEvent表后，还需对这些数据进行筛选(筛除非保护开关动作事件、筛除时差过大的信号，如一天前发生的SOE告警)、按时序排序、等预处理工作。\n[0056] scada系统告警信息库的实时告警信息表，如eventLog、SOELog，第三方系统的告警信息事件表(保护等二次装置动作信息、开关动作信息)；满足启动/结束故障相关告警信息采集的判据；报文采集数据源的设置、实时断面采集数据源的设置；\n[0057] (1)从本系统和第三方系统进行实时告警事件采集的交互需满足实时性需要；\n[0058] (2)告警事件的采集阶段，应尽量在数据源侧(SCADA侧以及第三方系统侧)即能将测试/检修/前置模拟等情况下告警信息的过滤和屏蔽，避免后续分析的误判。\n[0059] (3)对启动和结束数据采集的判据设置应有合理范围的限制。\n[0060] 信号采集模块整个信息流程如图2所示，基于整数规划的智能告警系统的信号采集模块主要包含两个功能：和智能告警分析模块交互事件信息以及和智能告警分析模块交互实时断面信息。\n[0061] 基于整数规划的智能告警系统的信号采集模块，其事件信息源可以为PCS9700 scada系统采集的事件，也可以为PCS9000 scada系统采集的事件，以及可以为第三方系统数据源，如D5000系统等，这样基于整数的智能告警系统就可以在多种平台上运行，三种类型的数据源经由不同的传输路径，最后由统一的数据接口送至智能告警系统的实时告警信息源表，经过告警事件预处理之后，放入到智能告警系统的快速故障诊断信息表中，供后续的基于整数规划的故障分析所用。\n[0062] 基于整数规划的智能告警系统的信号采集模块，其实时断面源可以为PCS9700s系统采集的实时断面，也可以为PCS9000系统采集的实时断面，以及可以为第三方系统的实时断面数据源，如D5000系统等，这样基于整数的智能告警系统就可以在多种平台上运行，三种类型的数据源经由不同的数据访问接口送至智能告警系统的断面数据库中，供后续的基于整数规划的故障分析所用。\n[0063] 2.诊断启动模块\n[0064] 故障诊断的启动主要由下列两种信号触发：\n[0065] 1开关动作，\n[0066] 2保护动作；\n[0067] 3.基于整数规划的分析模块\n[0068] 基于整数规划的故障分析算法基本流程如图3：\n[0069] 假说向量H＝[D，R，B]，，其中D＝{d0，d1，d2，...dm-1}表示各个主设备的故障状态，0表示正常，1表示故障，R＝{rf0，rm0，rf1，rm1，rf2，rm2...rfn-1，rmn-1}表示各个保护的误动和拒动状态，rfi＝1表示第i个保护动作误动，rmi＝1表示第i保护拒动。B＝{bf0，bm0，bf1，bm1，bf2，bm2...bfq-1，bmq-1}示各个开关的误动和拒动状态，bfi＝1表示第i个开关误动，bmi＝1表示第i个开关拒动。\n[0070] H＝[D，R，B]是可疑故障区域相关的一些变量，具体确定方法如下：\n[0071] 3.1D的确定\n[0072] \n[0073] \n[0074] \n[0075] 这样dk即为Sd中的元件Ek的故障状态\n[0076] 3.2R的确定\n[0077] 为可疑故障元件Ek所关联的所有保护(包括重合闸)\n[0078] 这里的保护可以定义为：如果元件Ek关联的主保护有多套，可以将他们用或的关系合并成Ek的主保护。元件Ek的后备保护，断路器失灵保护，重合闸也按照这种方法处理。\n这样rfi，rmi即为Sr中的保护ri的误动状态和拒动状态。\n[0079] 3.3B的确定\n[0080] 为可疑故障元件Ek所关联的所有开关\n[0081] 这样bfi，bmi为Sb中的开关bi的误动状态和拒动状态。\n[0082] 3.4目标函数\n[0083] 目标函数描述的是由假说向量H＝[D，R，E]得出的期望状态 与实际状态[Rr，Br]之间的差别，具体如下：\n[0084] \n[0085] \n[0086] 其中w1可以设置为100，w2可以设置为1。这样故障分析过程的本质就是搜索Δ(H)值最优的假说向量H。 表示其保护实际情况下是动作的， 表示其开关实际情况下是动作的。 表示其保护期望情况下是动作的， 表示其开关期望情况下是动作的。\n[0087] 3.5不计入保护和开关拒动和误动的期望状态\n[0088] A(ri)为保护ri在不计入拒动和误动的情况下的期望状态，A(bi)为开关bi在不计入拒动和误动的情况下的期望状态。\n[0089] 3.5.1主保护\n[0090] A(ri)＝dk\n[0091] dk为ri所保护的主设备状态\n[0092] 3.5.2后备保护\n[0093] \n[0094] dk为ri所保护的主设备拓扑相关联的所有主设备的状态，i0，i1...ip-1，共p个。这里的符号“V”表示的是”或”运算，下文里也是如此。\n[0095] 3.5.3断路器失灵保护\n[0096] \n[0097] 是所有可以跳开开关bj的保护的期望状态，i0，i1...ix-1，共x个，这里的符号”·”表示的是”与”运算，下文里也是如此。\n[0098] 3.5.4重合闸\n[0099] \n[0100] 是所有可以跳开开关bj的线路保护(具有启动重合闸功能的)的期望状态，i0，i1...iy-1，共y个.\n[0101] 3.5.5开关\n[0102] \n[0103] 是所有可以跳开开关bj的保护(不是重合闸)的期望状态，i0，i1...iz-1，共z个.\n[0104] 3.6计入保护和开关拒动和误动的期望状态\n[0105] 为保护ri在计入拒动和误动的情况下的期望状态， 为开关bi在计入拒动和误动的情况下的期望状态。\n[0106] 3.6.1保护及重合闸\n[0107] \n[0108] 3.6.2开关\n[0109] \n[0110] 3.6.3矛盾的假说\n[0111] rmi＝rfi＝1或bmi＝bfi＝1\n[0112] A(ri)＝0且rmi＝1，或A(bi)＝0且bmi＝1\n[0113] A(ri)＝1且rfi＝1，或A(bi)＝1且bfi＝1\n[0114] 满足以上条件之一的假说，是矛盾的假说，不进行目标函数值的计算，直接排除。\n程序实际运行的时候，将在计入保护和开关拒动和误动期望状态的假说排除，不进行目标函数的计算，以提高程序分析效率。\n[0115] 3.7最优假说的搜索\n[0116] 3.7.1假说向量的编码\n[0117] 假说向量H＝[D，R，B]＝[d0，d1，d2，...dm-1。\n[0118] rf0，rm0，rf1，rm1，rf2，rm2...rfn-1，rmn-1。\n[0119] bf0，bm0，bf1，bm1，bf2，bm2...bfq-1，bmq-1]\n[0120] 可以用一个m+2n+2q位的二进制数表示，这样假说向量H共有2m+2n+2q种情况，m+2n+2q\n2 就表示假说相量的维度。\n[0121] 3.7.2最优假说的遍历搜索\n[0122] 如果使用遍历搜索来寻找最优的H，这样搜索次数是2m+2n+2q，随着问题的规模呈指数上升。因此，遍历搜索只能局限在一个小规模的问题。\n[0123] 3.7.3最优假说的禁忌搜索\n[0124] 当m+2n+2q较大时，使用遍历搜索，计算时间将会非常长，失去了快速分析的意义。因此，需要一个更加快速和智能的搜索算法来搜索最优解。禁忌搜索就是满足以上条件的一个算法.\n[0125] 禁忌搜索(Tabu Search或Taboo Search，简称TS)，它是对局部领域搜索的一种扩展，是一种全局逐步寻优算法，是对人类智力过程的一种模拟。TS算法通过引入一个灵活的存储结构和相应的禁忌准则来避免迂回搜索，并通过藐视准则来赦免一些被禁忌的优良状态，进而保证多样化的有效探索以最终实现全局优化。\n[0126] 对于本文的目标函数，其实一个近似连续的函数，没有太高频率的抖动，因此利用禁忌搜索算法进行最优假说向量H的搜索，具有相当的快速性和准确性\n[0127] 3.7.4禁忌搜索的一些概念\n[0128] 移动：移动是指的是对假说向量进行一次位的操作，具体包含两种：单位移动和交换移动。单位移动是指的对假说向量的某一位进行取反，交换移动是指的对假说向量的某两位进行值的互换。这两种移动都是满足对称性的。\n[0129] 邻域：这里的邻域是一个狭义的概念，具体就是对假说向量进行所有的单位移动和脚换移动所的得出的向量的集合。用来做为候选解。\n[0130] 禁忌表：禁忌表包含了一些移动，这些移动可以使得当前解恶化。\n[0131] 释放水平：当禁忌表中某个移动满足这样的条件：作用于当前解之后，能够优于以往的最优解，就认为此移动满足释放水平。\n[0132] 禁忌表的大小：禁忌表的大小可以确定为\n[0133] 禁忌频次：最大禁忌频次可以确定为\n[0134] 恶化次数：恶化次数可以确定为\n[0135] 最大维度：本文里的假说向量最大的位数可以为22，这样NclmMAX：\n[0136] 最大迭代次数： N是遍历搜索能实时求解的问题的\n[0137] 维度的最大值\n[0138] 3.7.5禁忌搜索的流程\n[0139] 其基本流程是：\n[0140] 1.产生初始解，迭代次数设置为k，恶化次数kwarse，当前最优解设置为Hbest：\n[0141] 2.如果k≥KMAX或者kwarse≥KMAX，则输出l为最优解，程序结束。否则转入第\n3步。\n[0142] 3.迭代次数设置为k＝1。将禁忌表中超过最大禁忌频次KMAX的条目删除，其余的条目的禁忌频次增加1次，如果禁忌表长度超过S′将表中最前面的多余条目删除。\n对的邻域的每一个元素进行目标函数的计算并根据值的大小进行排序得到候选解序列[0143] 4.如果优于1，则将 k′＝0，转入第2步，否则转入第5步。\n[0144] 5.kwarse＝kwars。如果产生的移动不在禁忌表中或者在禁忌表中但已经达到释放水平，则将当前解置为 且将产生的移动加入到禁忌表中并转入第2步，否则依次考察[0145] 4.故障报告生成模块\n[0146] 系统应在大致事故后2分钟内，给出故障分析报告，报告内容应至少包括：\n[0147] ●故障发生时间；\n[0148] ●故障设备；\n[0149] ●保护动作信息；\n[0150] ●安全自动装置动作信息；\n[0151] ●开关动作信息；\n[0152] ●拒动开关；\n[0153] ●故障性质判断：瞬时故障或永久故障。\n[0154] ●故障相别；\n[0155] ●保护异常行为评价\n[0156] 5.分析结果的综合展示模块\n[0157] 人机界面的画面在线和实时告警中应对故障信息进行综合展示，展示内容包括：\n[0158] ●综合展示最近一次故障的详细分析内容。包括：\n[0159] ●故障点位置、故障点分析结果的具体内容：故障发生时间、故障设备、故障性质、，具体快速分析过程，保护动作信息、安全自动装置动作信息、开关动作信息、误动开关、拒动开关、等；\n[0160] ●保护动作行为校验结果：拒动保护装置，误动保护装置动作信号；\n[0161] ●保护动作信息和开关动作信息：\n[0162] ●可通过分析结果的相关操作菜单项，获取相关分析的数据源信息；\n[0163] ●告警窗口应提供简单的故障分析结果报文信息；并通过该报文信息调用具体故障诊断报告的展示窗口的功能。\n[0164] 建立模型：\n[0165] 1、网络建模，将一次设备及其连接关系填入数据库。这一工作可利用国内非常成熟的图模库一体化技术，结合图元、图形编辑工具，通过画图、填库两步操作即可完成。电力元件先通过图元编辑器生成，然后，在图形编辑工具中，用户用电力元件构建厂站或系统单线图，通过这种作图方式生成电力系统厂站和系统结构模型，符合IEC61970标准，然后用这个模型通过填库操作生成网络设备库，该网络设备库不仅用作网络建模，在下面的故障诊断过程中，还将是网路拓扑工作的数据载体。至此，满足本方法要求的一次设备网络建模工作完成。\n[0166] 2、保护信息建模：按照一次设备，保护装置，保护信息，跳闸断路器的层次关系进行保护信息建模，建立保护主设备——保护信息——断路器动作之间的关联关系，保护主设备指一次设备。\n[0167] 故障诊断的步骤\n[0168] 第1步：扫描外部信号信息，寻找满足启动故障诊断判据的信号。我们将启动故障诊断的判据定义为以下两个条件的组合：\n[0169] A：断路器分闸或者事故跳闸信号的出现\n[0170] B：触发跳闸的保护告警动作信息\n[0171] 这两个条件中只要有一个条件满足则满足判据要求，即判据E＝A∪B；\n[0172] 第2步：找到符合判据的告警信息后，将此告警信息标记为本故障时段告警分析的第一条信息；\n[0173] 第3步：根据故障告警结束判据，判断此告警信息是否为本故障时段最后一条告警信息，我们将故障告警结束判据定义为以下条件的组合：\n[0174] F：在此告警事件发生后一段时间Tdelta内没有新的告警出现；\n[0175] G：在此告警事件发生后一段时间Tdelta内虽然有新告警出现，但新告警事件发生时间距离本故障时段第一条告警事件发生时间超过一定的时差范围Tdura。\n[0176] 其中时间差Tdelta和时间段阀值Tdura均可以由用户定义，一般，这两个阀值的取值可以在以下区间进行：Tdelta∈[10，60]，单位：秒，Tdura∈[2，10]，单位：分钟。\n[0177] 这两个条件中只要有一个条件满足，则判断满足判据要求，即判据H＝F∪G。\n[0178] 第4步，进入故障诊断的预处理阶段，对故障诊断信息表表内的告警信息进行过滤，只保留会触发跳闸的保护告警信息，自动装置动作信息和断路器变位信息；\n[0179] 第5步：针对过滤后的告警信息事件进行基于整数规划的故障诊断，分析结果发送至告警窗，如图4所示；\n[0180] 第6步：故障诊断结果的显示以及故障诊断报告的保存，如图5所示。