基于有色Petri网的电力系统故障诊断模型研究

现有的基于Petri网的电网故障诊断模型通用性不强,针对大电网建模时模型结构较复杂.建立了一种基于有色Petri网的电网故障诊断模型,用不同的单色代表保护类型、断路器和电网元件,根据保护原理和网络拓扑组合成复合色,用带有这些颜色标记的托肯表示不同类型的状态信息.同时建立有色Petri推理过程,给出变迁的点火规则,根据有色Petri网的推理规则进行推理获得诊断结果.通过对110 kV局部电网和某省局部电网的仿真验证表明:该方法对简单和复杂故障均能获得正确的诊断结果,并且推理速度快,模型简便,网络拓扑和保护配置的改变不影响模型结构,是一种通用性较强的电网故障诊断方法.     

基于有色Petri网的电力系统故障诊断模型研究

现有的基于Petri网的电网故障诊断模型通用性不强,针对大电网建模时模型结构较复杂。建立了一种基于有色Petri网的电网故障诊断模型,用不同的单色代表保护类型、断路器和电网元件,根据保护原理和网络拓扑组合成复合色,用带有这些颜色标记的托肯表示不同类型的状态信息。同时建立有色Petri推理过程,给出变迁的点火规则,根据有色Petri网的推理规则进行推理获得诊断结果。通过对110 kV局部电网和某省局部电网的仿真验证表明：该方法对简单和复杂故障均能获得正确的诊断结果,并且推理速度快,模型简便,网络拓扑和保护配置的改变不影响模型结构,是一种通用性较强的电网故障诊断方法。     

基于有色Petri网的变电站监控数据版本控制建模与研究

在大型设备的状态数据库中,数据版本的管理不善会造成系统的混乱甚至崩溃。针对这些问题,通过对已有版本控制方法的分析比较,设计了一种新的数据版本控制方法。该方法构建一种有色Petri网(CPN),模拟数据版本控制过程,用不同颜色的托肯表示数据的不同版本,通过限制变迁的触发序列模拟数据版本的更新过程,应用Petri网的并发机制和SQL Server并发机制解决了版本更新过程中的并发、合并等问题。通过变电站监控系统的实例得出:该方法可用于中、大型系统的数据版本控制,有效提高了历史数据的管理水平。     

基于受控Petri网的抽水蓄能机组工况转换控制——建模及实现

定义了一种受控Petri网,并对其中冲突的避免问题进行了探讨.针对抽水蓄能机组运行工况较多、工况转换复杂的特点,采用了受控Petri网技术对抽水蓄能机组的运行状态进行建模及分析,并用可编程控制器(PLC)加以实现.     

基于对象Petri网的电力系统软件体系结构描述

把Petri网原理和面向对象技术相结合,定义一种对象Petri网.运用这种对象Petri网对可复用的电力系统软件体系结构进行描述.这种对象Petri网有面向对象技术的自然性和封装性,有严格的数学描述和直观图形表示;通过库所和变迁的连接关系及变迁触发、有色托肯的流动,能清晰、有效地描述可复用电力系统软件体系结构中不同层次的主体属性、行为及彼此间的信息交互、包含与被包含等的关系.它既能反映该体系结构中组件等主体间的静态联系,又能精确、方便地描述主体间的异步、并发等动态行为.     

基于有色自控Petri网的电网故障区域识别

为减小电网故障搜索范围,避免对电网内所有元件依次进行故障判断,提出了一种基于有色自控Petri网的电网故障区域识别方法,有效地把故障诊断问题局限于一个或多个无源网络中。首先,针对断路器跳闸引起电网拓扑结构变化这一离散事件的动态过程,以Petri网作为建模工具,对全部元件赋予颜色属性并允许有向弧上有可变的权,构建用于电网故障区域搜索的有色自控Petri网模型。然后以NetBeans为开发环境,运用Java语言编程实现对故障区域的快速搜索。对某8节点测试系统的仿真结果表明：对于电网中存在的单重故障、多重故障以及保护和断路器有不正确动作的复杂故障,该方法均能快速准确地确定故障区域,有助于电网故障诊断的后续工作顺利进行。     

基于高级Petri网的继电保护建模方案研究

为提高继电保护建模的方便性和准确性,提出了基于高级Petri网的继电保护建模方案。针对继电保护建模的特点,构建了带有混杂特性的有色时间Petri网(H_TCPN),并基于H_TCPN建立了继电保护3层模型,该模型引入顺序变迁、空变迁、时延、时限等概念,丰富了对保护系统混杂性和时间参数的描述。开发了一套组态式继电保护建模仿真系统,利用分层和图形化的方式提高了建模的直观性,并给模型配置了完备的接口程序和开放的设置环境,为继电保护的分析研究提供了一个有效的建模工具和仿真手段。以11型装置距离保护部分为例,介绍了采用该方案建模的详细过程,并利用实际故障录波数据对继电保护模型进行回放检验,证明了基于高级Petri网的继电保护建模方案的可行性和有效性。     

基于受控Petri网的抽水蓄能机组工况转换控制——建模及实现

定义了一种受控Petri网,并对其中冲突的避免问题进行了探讨。针对 抽水蓄能机组运行工况较多、工况转换复杂的特点,采用了受控Petri网技术对抽水蓄能机 组的运行状态进行建模及分析,并用可编程控制器(PLC)加以实现。     

基于对象Petri网的电力系统软件体系结构描述

把Petri网原理和面向对象技术相结合,定义一种对象Petri网。运用这种对象Petri网对可复用的电力系统软件体系结构进行描述。这种对象Petri网有面向对象技术的自然性和封装性,有严格的数学描述和直观图形表示;通过库所和变迁的连接关系及变迁触发、有色托肯的流动,能清晰、有效地描述可复用电力系统软件体系结构中不同层次的主体属性、行为及彼此间的信息交互、包含与被包含等的关系。它既能反映该体系结构中组件等主体间的静态联系,又能精确、方便地描述主体间的异步、并发等动态行为。     

一种 Petri 网禁止状态控制器综合方法

针对含有不可控变迁Petri网的禁止状态问题,提出了一种基于整数线性规划的控制器综合方法,该方法适用于任意普通Petri网模型。首先,根据Petri网的结构特性构建所有不可控变迁应满足的约束条件集合,其次通过求解整数线性规划问题将给定的线性约束转换为允许线性约束;最后,利用库所不变量方法设计控制器将转换后的约束综合到Petri网中。以某零件加工系统为例进行实验,实验结果表明,提出的方法简单高效,对实际自动制造系统的禁止状态监控问题具有一定借鉴意义。     

基于分层模糊Petri网的电网故障综合诊断方法

为降低Petri网的规模,提高诊断的准确性和适应性,研究了一种用于电网故障综合诊断的分层、多子网模糊Petri网模型。考虑了主保护、近后备保护及远后备保护的不同作用,对各保护子网中变迁到终止库所的输出弧赋予不同的权值,修正了变迁的输出概率高斯求取函数。提出先建元件的各保护子网与线路单侧诊断子网、再建综合诊断子网的分层建模方法。该方法可根据电网拓扑变化对模型进行一定的自适应调整。给出了基于矩阵运算的推理过程。针对一个典型电网做了多组案例测试,实验结果验证了该模糊Petri网的有效性,在信息不完备情况下仍能给出正确的诊断结果。     

Petri网在电力系统中的应用

介绍了Petri网的基本原理及其在电力系统中的应用。通过收集和整理国内外相关学术期刊和会议论文集中已发表的数十篇有关Petri网在电力系统中应用研究方面的学术论文,按故障诊断、系统恢复、配电系统重构、机组组合、网络拓扑分析、可靠性分析、继电保护建模与混杂电力系统分析等方面分别进行了分类述评。从现有的研究工作情况来看,Petri网在电力系统中的应用涉及面很广,并受到了比较普遍的重视。     

A learning Fuzzy Petri net model

Fuzzy Petri net (FPN) is a powerful modeling tool for the construction of knowledge systems. In this paper, we propose a new learning model tool—learning fuzzy Petri net (LFPN). In contrast with the existing FPN, there are three extensions in the new model: (i) the place can possess different tokens which represent different propositions; (ii) these propositions have different degrees of truth toward different transitions; and (iii) the truth degree of the proposition can be learned by adjusting the arc's weight function. The LFPN model obtains the capability of learning fuzzy production rules through truth degree updating. The LFPN learning algorithm which introduces network learning method into Petri net update is proposed and the convergence of algorithm is analyzed. Finally, for the purpose of certification of the effectiveness of the proposed model, LFPN is used to model the Web service discovery. The result of the simulation shows that the proposed LFPN is useful and effective. © 2012 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

Modeling by petri net with place invariants for sequential control systems

It is more difficult to model a discrete system than a continuous system. Recently, a great number of applications of Petri nets to the design and the analysis of discrete systems has been reported. However, a common problem in its applications is that the required computer memories and the computation times increase explosively in accordance with the increase in the number of systems components. Some methods to divide or to reduce Petri nets have been proposed to solve this problem. Although the liveness and boundedness of Petri nets are held in the divided or reduced Petri nets, the reachability problem cannot be solved by these methods. This paper proposes another method to model discrete systems by Petri nets with place invariants. A sequential control system will be described as a typical kind of discrete system, and its structural characteristics will be used in modeling. Each component of a sequential control system will be modeled by a sub-Petri net with place invariants. There are many components in one sequential control system, but not each one is necessarily complicated. Most sub-Petri nets do not have so many places or transitions. It is also well known that a Petri net with place invariants is bounded and can be live by placing sufficient tokens into its initial marking. Besides, the reachability problem is not so difficult to solve in a small sub-Petri net. Further, an activating relation to combine two or more sub-Petri nets is defined, and some rules to reduce conflicts among enabled transitions will be described for simulations.     

基于Petri网的乐音体系建模

把Petri网理论和音乐理论结合起来,提出了一个较完整的用自控网系统和时间Petri网建立的乐音体系模型.该模型借助Petri网有关理论成果,可以形式化的分析乐曲,便于计算机处理.其实质是在五线谱的音符之间加入变迁元素,使其更反映乐曲的本质,并且起到同步的作用.     

A novel framework for the process control of the restoration of electrical industrial systems

A technical process is the controlled flow of matter, energy or information. This work concentrates on event-related control rather than the widely investigated continuous control. Special attention has been given to the complex multi-variable problem of large-scale power systems restoration following a widespread outage. Processes taken place and related process control can be effectively described by states and transitions, which form the basis of a novel methodology using the Petri Net (PN) framework. Since PNs are a rigid mathematical tool, they can be used as a very general approach to event-related process control in simulating, checking and providing a quantitative as well as qualitative understanding of the underlying processes.     

虚拟继电保护柔性建模仿真系统的研究

为解决目前电力系统仿真分析中缺乏系统化继电保护模型的问题，研究并开发了基于柔性仿真技术和混杂Petri网的虚拟继电保护建模仿真系统。根据继电保护的特点和建模要求，提出保护系统混杂时间Petri网模型，作为整个柔性建模仿真系统的基础;预设多类元件和算法模块，实现组态式搭建继电保护模型，并采用多方法、多层次的柔性建模手段，使模型具有混杂性和多分辨率，以满足不同仿真应用的需要;仿真中应用柔性仿真原理，分别开发具有特定功能的程序组件，面向不同应用构成应用框架，由仿真引擎统一调配数据和控制运行流程，将保护模型柔性地引入电力系统暂态和中长期仿真，基于开环和闭环模式，可方便地进行电网连锁故障重演、保护装置测试、保护新原理开发、定值校验等方面的仿真和研究，具有重要的实际意义和工程价值。     

一种混和Petri网结构分析方法

混和Petri网可很好地描述由连续动态和离散动态相互混和、相互作用而形成的混和系统.其特点是,将位置和变迁区分为连续和离散两种类型,以表征连续变量过程和离散事件过程.Petri网是离散系统建模和分析的一种有效的图形和数学工具.在文中,基于图论提出一种分析Petri网结构特性的方法,然后介绍转换矩阵和Petri网的对应关系.其次,应用转换矩阵的特征多项式和方程分析Petri网的结构特性;最后,应用例子来说明该方法的应用.