一种基于Petri网模型的配电网故障恢复算法

Petal网是一种对离散事件动态系统进行建模和分析的强有力工具,被广泛应用于各种工业领域。鉴于配电网故障的发生和恢复过程具备异步、并发等动态特征,将Petri网方法应用到配电网故障恢复问题中。提出了基于Petri网的建模方法,将配电网的故障恢复过程抽象为Petri网中的变迁序列,设计了一种基于最优目标状态的故障恢复算法。该方法中提出的Petri网模型结构更为简洁,同时最大限度的保留配电网系统的拓扑结构,便于理解;解决了其中最大的一个优化问题,并与现有算法进行比较,证明了本故障恢复算法的全局最优性和有效性。     

电动机故障诊断的Petri网方法

Petri网是异步并发诊断系统建模与分析的一种重要工具,它可以利用图形语言对故障诊断系统的结构、功能及流程进行系统的分析和描述,在故障诊断领域得到了越来越广泛的应用。论述了Petri网的矩阵描述方法以及Petri网建模的一般方法。根据文中给出的电动机常见故障及其征兆表提出了一种电动机故障诊断Petri网模型,该模型只需经过简单的矩阵运算即可实现电动机故障的快速离线诊断。与传统的电动机故障诊断人工智能方法相比,具有简单直观,诊断速度快,准确度高的优点。并用搜集到的实例进行了验证,表明该诊断方法是迅速、准确的     

电动机故障诊断的Petri网方法

Petri网是异步并发诊断系统建模与分析的一种重要工具,它可以利用图形语言对故障诊断系统的结构、功能及流程进行系统的分析和描述,在故障诊断领域得到了越来越广泛的应用.论述了Petri网的矩阵描述方法以及Petri网建模的一般方法.根据文中给出的电动机常见故障及其征兆表提出了一种电动机故障诊断Petri网模型,该模型只需经过简单的矩阵运算即可实现电动机故障的快速离线诊断.与传统的电动机故障诊断人工智能方法相比,具有简单直观,诊断速度快,准确度高的优点.并用搜集到的实例进行了验证,表明该诊断方法是迅速、准确的.     

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。     

Petri网与专家系统结合的输电网络故障诊断方法

介绍了一种应用Petri网数学模型并结合专家系统进行电力系统输电网络故障诊断的方法。根据断路器跳闸信息确定故障区域,通过搜索“六元表”找出故障区域中动作的各类保护及相关的断路器,通过与SCADA系统提供的信息进行比较,把对应各设备的继电保护信息输入Petri网故障诊断模型,最终确定故障元件。这种方法克服了专家系统难于用数学方法描述的缺点,利用Petri网建立数学模型,提高了故障诊断速度。通过实例仿真验证了该方法的有效性、准确性和通用性。     

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。     

利用Petri网检测的主动数据库技术在电网监控中的应用

在电网监控系统过程中,数据往往是被动访问,而在整个监控过程中又存在各种主动性需求, 因此,建立能实现主动服务的主动数据库系统已成为可能。结合电网监控系统的功能需求介绍了主动数据库技术,给出用于电网监控的主动数据库模型。分析了主动数据库技术中的复杂事件检测所存在问题,提出了利用Petri网检测技术解决此问题的策略。Petri网,一种分析并行系统的算法模型,本身具有同时性和异步性的特点,因此,用其可更好的模拟电力系统中复杂事件发生的不确定性。通过一典型事例说明了利用Petri网检测的主动数据库技术在电网监控中应用的可行性、高效性。     

利用Petri网检测的主动数据库技术在电网监控中的应用

在电网监控系统过程中,数据往往是被动访问,而在整个监控过程中又存在各种主动性需求,因此,建立能实现主动服务的主动数据库系统已成为可能.结合电网监控系统的功能需求介绍了主动数据库技术,给出用于电网监控的主动数据库模型.分析了主动数据库技术中的复杂事件检测所存在问题,提出了利用Petri网检测技术解决此问题的策略.Petri网,一种分析并行系统的算法模型,本身具有同时性和异步性的特点,因此,用其可更好的模拟电力系统中复杂事件发生的不确定性.通过一典型事例说明了利用Petri网检测的主动数据库技术在电网监控中应用的可行性、高效性.     

Petri网在液压驱动机械手控制系统PLC程序设计中的应用

为有效解决具有并发、协调、竞争等复杂事件的PLC控制系统编程问题,探讨一种基于Pe试网模型的可编程序控制器（PLC）程序设计方法。通过赋予Petri网的位置和变迁控制属性,实现Pe伍网对典型控制系统的有效描述。根据Petri网的基本规则,可方便地实现Petri网模型到PLC梯形图的转换。将Petri网应用在液压驱动机械手控制系统中,实例表明,其具有易于理解和修改的优点,并能对控制系统的性能进行分析,以确保所设计程序的正确性。     

基于模糊时间Petri网的电网故障诊断方法

故障元件判别作为电网故障应急处置的首要环节,是在线调控运行的重点工作之一。针对现有基于Petri网的电网故障诊断方法未充分利用时序信息或者时序推理过程复杂的问题,提出一种基于模糊时间Petri网的电网故障诊断方法。为Petri网中库所及变迁引入时间属性以表征电力系统告警信息的时序约束关系,定义了置信概率与时序约束的关联推理运算,并从模型结构出发建立了模糊时间Petri网的分层推理过程,能够同时推理得到元件故障的置信概率及其时间点约束。算例仿真表明,所提方法能够快速判定故障元件,诊断结果正确且合理,具有较强的容错性,且能对告警信息做出正确评价。     

一种基于高级Petri网的微电网故障诊断方法

微电网拓扑结构灵活,运行方式多样,是一个相对自治系统。针对微电网拓扑结构多变导致故障诊断建模困难问题,提出基于微电网线路故障保护信息的分层Petri网分析模型。该模型以分层保护集形式处理微电网保护信息。当微电网拓扑结构改变时,只需更新相应的保护集信息,不需要重新建模,对微电网的灵活多变有较强的适应性。该模型还可以有效判别保护和断路器的拒动、误动和处理含有时序关系的保护信息。为增强诊断系统的容错性和可靠性,采用智能加权模糊Petri网理论自适应调整权值。仿真算例验证了方法的有效性。     

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。     

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。     

基于云模型与模糊Petri网的电力市场潜在危害行为识别

针对电力市场中存在潜在危害性交易行为难以被识别、管控的问题,提出基于云模型与模糊Petri网的电力市场潜在危害行为识别方法,在交易过程中对潜在危害行为进行实时预警。将云模型与模糊Petri网应用于模式识别中,有效解决了潜在危害行为难以量化识别的问题,也克服了一般识别方法不易理解的缺陷。首先,设计潜在危害行为识别的一般框架与步骤;其次,阐述通过逆向云发生器与根据专家描述的两种特征云的构建方法;同时,设计潜在危害行为识别的模糊Petri网网络结构与识别算法;最后,以江西省月度竞价交易市场为背景,采用真实交易数据进行算例分析。算例分析结果表明:所设计的方法给出的结果与专家分析得出的结果以及实际的数据高度一致,验证了方法的有效性。     

基于混合模糊Petri网的电力系统故障暂态识别方法

提出一种基于混合模糊Petri网(hybrid fuzzy Petrinets,HFPN)的电力系统故障暂态信号识别新方法。该方法将小波变换特征提取、模糊逻辑和模糊Petri网相结合构成混合模糊Petri网,有效解决了单一的模糊Petri网无法识别故障暂态信号的缺陷,也改善了原有识别方法推理过程不容易被人理解的不足。对故障发生后1/4个周期内的三相电流和零序电流,应用小波变换提取小波能量,再经过模糊推理系统得到模糊值作为特征量,最后应用模糊Petri网进行识别。大量PSCAD/EMTDC仿真试验结果表明:该故障识别方法能快速准确地识别各类故障暂态信号,识别速度快,并且以概率的形式给出发生各种故障的可能性;基于HFPN的图形化表示方法清晰直观,不受故障时刻、过渡电阻、故障位置等因素的影响,对噪声信号和不同线路都具有较好的适应性。     

An algorithm for the minimum initial marking problem of a structurally live Petri net with inhibitor arcs

Inhibitor arcs increase the expressive power of Petri nets. However, they also make Petri net analysis more complex. Some properties of an ordinary Petri net are not always inherited in its extended version with inhibitor arcs. This paper reports a necessary and sufficient condition for deciding the structurally live property in an original Petri net and its extended one with inhibitor arcs. In addition, supposing that a net is structurally live, a natural problem is how to distribute the minimal number of tokens into the structurally live net to ensure that the marked net is live. A method is developed to find an optimal token allocation solution by putting tokens only in some key places. The algorithm can be completed within polynomial time, which overcomes the drawback of exhaustive solutions from all possible markings. Examples are given to illustrate the proposed approach. © 2016 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

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.