基于事例和规则混合推理的变电站故障诊断系统

故障诊断是保证电力系统安全运行的重要手段,目前多采用基于规则推理的专家系统,但其知识获取困难,自学习能力差,很难适应电网发展的要求.文中介绍了基于事例推理(CBR)和基于规则推理(RBR)的混合推理的变电站故障诊断专家系统.该系统采用CBR方法确定故障情况,再利用规则评价继电保护和开关的动作情况.事例库包括用RBR系统自动生成的基本事例库及无确定规则的特殊事例,在使用中还可不断地增加新事例以提高系统判断复杂故障的能力.由于采用了混合推理,系统故障诊断快速可靠,动作评价准确,自学习能力也得到很大提高,可减轻运行人员的工作量.     

Reinforcement learning in case-based systems

Case-based reasoning (CBR) systems compare a new problem to a library of cases and adapt a similar library case to the problem, producing a preliminary solution. Since CBR systems require only a record of library cases with successful solutions, they are often used in areas lacking a strong theoretical domain model, such as medicine, economics and law. The problem is that many CBR systems use expert knowledge to determine how to build indexes for the case library so that cases that match the current situation can be identified. Human experts - whose time is valuable and scarce - often find it difficult to explain precisely their reasoning. Thus, a knowledge elicitation bottleneck occurs for many knowledge-based applications. Reinforcement-trained case-based reasoning (RETCBR) uses feedback from the user or some external process to learn how to match cases. RETCBR expands the domains in which CBR techniques can be applied, because it requires knowledge only for case recognition, not for determining indexing strategies. We are currently applying these techniques to human-computer interaction problems, such as user modeling and collaborative filtering.     

基于规则与案例的转子故障智能诊断方法

通过对传统转子故障的特征描述加以修改,进行合理分类,使用改进的产生式规则和案例推理技术,在已有实现方法的基础上,采用C#构建了1个基于规则推理(RBR)和案例推理(CBR)的转子故障智能诊断系统,分别对该系统的推理进行仿真模拟和实验台故障数据的验证.实验说明该方法不仅提高了系统的故障诊断率,并且当故障征兆特征不足时,加...     

引入事例推理的牵引变电所故障分析专家系统

传统的电气化铁道牵引变电站故障分析专家系统多采用基于规则推理(BRB)的方法,获取知识困难,推理速度较慢,自学习能力较差,很难适应铁路牵引网发展的需求。文中介绍了引入事例推理的方法,将事例库分为知识库、一般事例库以及特殊事例库,使系统故障分析更加快速可靠,动作评价准确,克服了传统专家系统获取描述准确知识困难的瓶颈,提高了自学习能力。     

基于改进Petri网技术的智能操作票系统的应用

在Petri网模型构建的操作票知识库的基础上,利用Petri网的动态行为设计相应推理机制,使推理过程形式化,实现推理过程与规则表示的完全分离,提高了电网调度操作票专家系统的通用性和灵活性;同时,改进后的推理方法通过改变Petri网的运行规则和引入抑制弧,并利用Petri网技术对操作任务进行分解,对子任务建立基本Petri网,简化了推理过程,提高了推理效率,解决了"状态组合爆炸"问题。实例表明,改进Petri网的推理机制可有效提高操作票专家系统的适应性。     

机载电子设备故障诊断专家系统的设计与实现

针对航空机载电子设备故障知识日益膨胀导致的故障诊断系统效率低下、难以快速有效地进行电子装备维护的问题,提出了一种新的、基于专家系统的机载电子设备故障诊断系统。分析了专家系统的原理和结构,研究了一般产生式规则与模糊产生式规则相结合的知识表示方法及精确推理与模糊推理相结合、基于规则推理、案例推理、模型推理及混合推理的推理机制。以Delphi7．0和Oracle9i为开发环境,开发了该专家系统。系统能快速分析故障现象,列出可能的故障原因,输出故障报告,提供故障处理指导。研究表明,新系统具有更高的效率、并且诊断结论也更可靠、可维护性也更好,在实际的航空机务维护工作中取得了良好的效果。     

基于专家系统的城市电网规划进程智能化控制系统

城市电网规划是一项复杂的系统工程，一项完整的规划工作可能需要数十个步骤。为能更好地完成规划工作，结合关系数据库的特定存储机制和专家系统的规则推理与案例推理方法，开发了基于专家系统的城市电网规划进程智能化控制系统，对规划进程和用户工作状态进行智能化管理，从而显著提高了城市电网规划的效率。     

基于推理模型和模糊评估算法的锅炉智能设计

结合规则推理和实例推理推理模型,提出针对锅炉设计的模糊评估算法,经过模型与算法的结合,可有效实现锅炉的智能化设计。通过对设计过程的详细描述,给出了锅炉参数化设计中相关参数定义及要求,理论上论证了该模糊评估算法与推理模型结合的设计方案的可行性。该设计方案的提出和应用,为锅炉的智能化设计研究提供了一种较为合理可行的思路。结合现场锅炉设计案例,成功实现了锅炉的智能设计,证明了该方案在实际应用中的有效性和正确性。同时,结合实例还给出了每个设计过程中的一些必要的设计前提。结论揭示了该研究对于锅炉CAD智能化设计具有较大的参考价值。     

A case-based Windows graphic package for the education and trainingof power system restoration

This paper presents a case-based Windows graphic package developed by the authors for the education and training of power system restoration. In order to overcome the inherent complexities associated with a restoration switching sequence, a case-based reasoning (CBR) algorithm has been developed. An object-oriented Windows-based graphical user interface (GUI) has been developed to communicate with the expert system and to visualize outputs. Simulation results on a part of the Saskatchewan Power (SaskPower) network have been presented in this paper. The restoration practices of SaskPower network have been collected and stored in a knowledge database called case library. The power flow and the implementation risk analysis tools have been incorporated into the expert system. A risk analysis tool has been used to determine the implementation risk due to the imperfect switching actions. Using the GUI, a user can simulate a blackout event on the system under study. The expert system proposes a restoration proposal after reasoning with the past solutions available in the case library. Using the power flow analysis tool, the user can check the system scenarios after the restoration proposal is implemented     

电网运行综合决策支持系统

在简述电力系统运行状态和安全控制的基础上，分析了电网运行的信息来源，种类和特点，阐述了综合利用电网运行信息，建立电网运行综合决策支持系统的思路，介绍了一种基于CBR（实例检索）和推理的专家系统工具开发的电网运行综合决策支持系统的功能，组成和特点，并介绍了CBR实例库的格式，搜索和推理方法。     

利用CPLD实现故障诊断专家系统高速逻辑推理

专家系统的推理时间取决于问题的复杂程度,难以满足系统实时性要求,限制了其应用。对此,提出一种利用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现故障诊断专家系统高速推理的方法。详细分析了一般故障诊断专家系统推理过程;利用故障树的概念将专家知识转换为二值或多值推理,并用一般门电路,进而利用CPLD实现推理过程;将其应用于高压断路器故障诊断系统,代替原来的软件推理。经过实验验证,该方法实现的专家系统推理过程迅速,特别适用于基于单片机、数字信号处理器(DSP)等所实现的专家系统。     

Petri网规则表示方法在操作票专家系统中的应用

规则表示和推理机制是计算机形成操作票过程中的关键问题,分析了在操作票专家系统中广泛采用的产生式规则表示方法的局限性,指出推理程序对规则表示的依赖是制约操作票专家系统通用性的根本原因。针对上述问题,首先研究了产生式规则的Petri网表示方法,提高规则表示的灵活性;其次,研究了基于Petri网规则表示的推理方法,使推理程序与规则表示完全分离,最后,结合应用实例说明了基于Petri网的规则表示方法和推理机制可以有效地提高操作票专家系统的适应能力。     

基于知识库的锅炉"四管"爆漏预报专家系统

从分析锅炉“四管”爆漏的特点出发,提出了基于知识库的锅炉“四管”爆漏预报专家系统,给出了系统总体结构模型和面向对象模型。根据系统要求建立了数据库,积累案例形成案例库,获取专家经验及领域知识建立了规则库,依据知识层次结构建立了模型库,这4库一体化形成专家系统,介绍了基于案例、基于规则和基于模型的预报推理方法,比较了各种预报推理方法的优、缺点,并提出了基于案例、规则和模型的混合推理,其优点在于能充分发挥各种推理方法的优势,克服各自存在的不足,能最大限度地找到问题的解;讨论了贴近度的定义、表示和计算以及规则表示等问题;最后给出了系统的功能和实现方法。应用证明基于知识库的锅炉“四管”爆漏预报专家系统可以得到与专家同样的预报结果。     

基于开关逻辑的电力系统图形和操作票自动生成系统

提出了一种用于开关逻辑表示电力系统的网络拓扑结构,系统运行状态和设备操作的方法,并将该方法应用于电力系统主接线图的绘制和调度操作票的自动生成,开发出一种基于开关逻辑的电力系统图形和操作票自动生成系统。该系统具有图形生成直观,知识表示统一,规则修改容易,推理过程简单和通用性强等特点。     

新型电网故障诊断专家系统的设计

针对单独运用专家系统和优化算法在电力系统故障诊断中存在的一些缺陷,设计了将专家系统推理过程融合到基于进化算法的优化算法中,形成一种新的推理优化算法,该算法根据可能的故障假设,结合约束条件,通过专家系统判断信息的合理性,从而得到最合理的故障情况。在实际应用中,该算法诊断结果可靠,具有一定的工程应用价值。     

基于事例推理方法的电力工程智能设计研究

将基于事例的推理方法引入电力工程智能设计领域,这种方法能很好地模仿设计人员根据 设计条件直接映射出施工图成品的类比推理思维方式,并结合演绎推理方法,互补不足,解 决了电气工程智能设计的关键问题。从而使设计问题求解以一种更为智能的方式进行,将所 能处理的设计范围扩大到包括施工图设计在内的全部设计领域。     

基于双参数方法的水轮发电机组故障诊断规则表示和推理问题研究

基于知识的故障诊断系统在水轮发电机组故障诊断研究工作中是重要的课题,需要解决故障诊断规则表示及故障诊断推理2方面的不确定性问题。文中介绍了水轮发电机组故障诊断规则基于双参数方法的规则表示方法及其推理诊断评价和咨询评价方法。在总结水轮发电机组故障诊断规则相关关键问题的基础上,将双参数方法应用到水轮机组故障诊断不确定性规则表示及不确定性诊断推理问题中。通过实例介绍了双参数方法在获取故障诊断规则不确定性参数方面的应用及其在故障诊断推理过程中的应用。     

基于事例推理的电网事故处理专家系统

基于事例推理(CBR)是近年来专家系统领域的一个热点。本文据CBR的基本概念,按照其一般原理,结合J2EE技术,并考虑电力系统的特点,构建了一个运用J2EE模式设计技术的CBR专家系统软件;提出了事例检索时的变权值检索方法,事例学习时的修正策略和为提高检索效率的事例检索记忆表策略,使CBR专家系统的适应能力与自学习能力大大增强;并运用J2EE的模式设计技术搭建了软件的宏观结构,用JSP、JavaBean、Servlet等技术手段完成具体的微观实现。据此开发的电网事故处理专家系统通过了测试。     

A rule-based expert system with colored Petri net models for distribution system service restoration

A rule-based expert system with a colored Petri net (CPN) inference model is developed for service restoration of distribution systems. The CPN models of distribution components such as four-way line switches are proposed to derive the proper restoration plan after the faulted location has been identified and isolated. The unfaulted but out of service areas are restored by applying parallel-like reasoning in the CPN for multiple contingencies simultaneously. To assure the restoration plan can comply with the operation regulation, heuristic rules based on the standard operation procedures of Taipower distribution system are included in the best first search of the CPN. For the fault contingency during summer peak season, the load shedding is executed and the CPN models are designed to restore service to as many key customers and loads as possible. The priority indices of each feeder and service zone are determined according to the key customers within the service territory. A Taipower distribution system with 18 feeders is selected for computer simulation to demonstrate the effectiveness of the proposed methodology. It is found that the service restoration of distribution system can be obtained very efficiently by applying the proposed CPN model.     

Rule-based stabilizer for multi-machine power system

An application of the rule-based stabilizing control scheme to improve the overall stability of electric power systems is presented. Several simple rules are prepared for each generator in the system. The stabilizing signal for each generator is of the discrete type; it is renewed at every sampling time to control the generator excitation levels depending on the speed/acceleration state of the generator, using the measured speed deviation and the control rules. The efficiency of the proposed rule-based stabilizer is demonstrated by using a sample three-machine power system