1 引 言

隨著現(xiàn)代化大生產(chǎn)的飛速發(fā)展和科學進步，企業(yè)生產(chǎn)對電網(wǎng)安全運行的需求與日俱增?，F(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的一個明顯趨勢是大型化、高速化、連續(xù)化和自動化，設備組成與結構復雜化，潛伏著一個危機，即一旦發(fā)生故障，所造成的直接、間接損失也將十分嚴重。在電網(wǎng)各種故障事故中，由于過電壓引起的事故又占主導地位，其中，因系統(tǒng)的電感、電容參數(shù)配合不當，出現(xiàn)的諧振過電壓因幅值高，且持續(xù)時間長，危及電器設備的絕緣，也能因持續(xù)的過電流燒毀電感元件設備(如電壓互感器)，還會影響保護裝置的工作條件(如避雷器的正常運行)，給企業(yè)造成巨大的損失。在我國，35 kV線路往往采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地的形式，在中性點不接地系統(tǒng)中進行開關操作或發(fā)生故障時，外加的強迫振蕩頻率等于振蕩系統(tǒng)中的某一自由振蕩頻率時，容易激發(fā)起持續(xù)時間較長的鐵磁諧振，引起諧振過電壓。

系統(tǒng)采用自檢的方法，在沒有故障發(fā)生時，系統(tǒng)每隔一段時間進行自檢，以判斷電網(wǎng)狀態(tài)；一旦故障發(fā)生立即進入諧振故障診斷模塊，判斷諧振故障原因，給出診斷結論，為技術人員快速準確地解決諧振故障恢復電網(wǎng)供電提供幫助。

2 江西德興銅礦動力廠35 kV諧振故障仿真實驗

以德興銅礦回水2站為例，系統(tǒng)開始運行在20 kV，0.3 s后給等效加沖擊電壓35 kV，系統(tǒng)迅速振蕩到50 kV，在1 s后切除沖擊電壓，系統(tǒng)電壓幅值超過30 kV，且負載系統(tǒng)不能恢復正常運行。仿真波形近似于鋸齒波形，在橫坐標1 s處系統(tǒng)進入穩(wěn)定振蕩。線路在母線接地電容C=1e-6 F時35 kV線路的三相電壓波形為正常的正弦波形，電壓幅值為28 kV。當在0.5 s處將母線接地電容人為更改為C=2e-5F時，線路上通過三相電壓計得到的線路三相電壓波形表示系統(tǒng)進入了穩(wěn)定諧振，通過三相電壓計得到的線路三相電壓幅值為40 kV且系統(tǒng)不能恢復正常電壓。

將后兩種情況下的波形比較可以得出：在提高線路對地電容值后，線路相電壓將由2.8 kV升高到3.5～3.8 kV，并且進入了穩(wěn)定振蕩。

3 模糊專家系統(tǒng)的研發(fā)

模糊專家系統(tǒng)是在知識獲取、知識表示和運用過程中全部或部分采用模糊技術來處理其不確定性的一類專家系統(tǒng)。也就是說，在傳統(tǒng)專家系統(tǒng)處理解決問題的過程中，往往存在著許多概括性的、籠統(tǒng)的、含糊的表示事物狀態(tài)的自然語言，以及具有不完善的專家知識模式。運用模糊技術來處理這類專家系統(tǒng)，并稱其為模糊專家系統(tǒng)。

3.1 隸屬函數(shù)的構建及模糊規(guī)則

電網(wǎng)諧振故障誘因較多，是一種或多種原因的組合。本模糊專家系統(tǒng)是將諧振故障發(fā)生時SCADA系統(tǒng)監(jiān)測的電網(wǎng)各相電壓，電壓互感器的開口電壓和電流值通過模糊理論的隸屬函數(shù)計算隸屬度為技術人員快速準確判斷故障原因，解決故障恢復生產(chǎn)提供依據(jù)。當采集到實時數(shù)據(jù)后，根據(jù)實時數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍分別與模糊語言較高或較低相對應，再計算相應的隸屬度。如：UA=28 kV，則電壓高的隸屬度為：