基于Petri网技术的电力系统故障诊断

2003年8月14日美加大停电事故为我国电力安全工作今后研究方向带来了启示。利用Petri网技术对电力系统故障进行快速建模,并在计算机辅助故障诊断方面进行研究运算,可及时得出故障范围。为此,介绍了利用Petri网进行电力系统故障仿真,包括了模型的建立、故障假设与诊断和对不确定信号的诊断与排除,并给出了仿真算例。这有助于调度人员快速、准确地判断事故,防止电网事故扩大。     

基于时序信息的模糊Petri网电网故障诊断方法

为提高电网故障诊断的准确性,充分利用报警信号的时序信息,研究一种基于时序信息的分层变迁模糊Petri网故障诊断方法。首先,建立分层变迁加权模糊Petri网(WFPN)故障诊断模型;其次,构建元件、保护和断路器之间的时间关联特性(TAC),进行时间关联一致性检查;最后,通过模糊推理进行故障诊断,并对保护和断路器异常行为进行评判。通过典型电网算例推理验证,结果证明该方法不仅能够提高故障诊断的准确性和容错性,还能够判断保护和断路器的异常行为并推出元件故障发生时刻。     

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。     

基于适应型Petri网的电网故障诊断方法

建立了以断路器、继电保护装置的动作情况与假设故障的适配指标为目标函数的优化模型,将适应型Petri网的分析方法与电网故障诊断方法相结合,通过分析故障推理过程中的时间标签和变迁标识集合、比较故障元件的标识变化,评价保护设备的动作情况,使各分析单元能够在较多的可能出现故障的元件集中识别出真正的故障元件。采用变更基本单元使能序列的方法求取上述最优目标函数值,实现了对电网故障的诊断与识别。IEEE-118 母线标准测试系统局部网络的仿真结果验证了上述模型和方法的正确性和有效性,表明该方法具有过程简单、易于实现、计算速度快、网络分析能力强等优点。     

基于Petri网的机车故障诊断方法研究

本文主要研究了Petri网在故障诊断中的应用。由千Petri网对系统的动态行为建模能力强,针对机车故障的基本特性,分析了Petri网在故障诊断中的应用,结合故障树模型的特点,提出了一种适合故障特性的故障Petrj网模型。与其他Petri网模型相比,该模型能够很好地描述故障的演变和传播特点,解决故障的各种传播模式问题。提出了故障Petri网的诊断算法,该算法具有并行推理能力,同时可以得到推理后系统的全部状态值,也可以方便快速地找出故障的传播路径。     

计及时序信息检查的分层模糊Petri网电网故障诊断模型

研究一种计及时序信息检查的电网故障诊断分层模糊Petri网模型。为了简化诊断模型,构造线路与母线的分层模糊Petri网。深入分析了电网故障诊断中故障、各保护与断路器之间的一元与二元时序约束关系,提出了一种对线路两端保护与断路器动作的时序约束交叉检查方法,对不满足时序约束的保护与断路器动作的概率进行修正。对该分层模糊Petri网进行逆向推理找到故障元件,通过正向时序推理发现误动与拒动的保护与断路器。典型电网的多组案例测试结果验证了该分层模糊Petri网诊断模型的有效性。     

基于冗余嵌入Petri网技术的变电站故障诊断

基于Petri网技术，利用电力系统实时离散事件（保护继电器和断路器）信息，探讨了一个具体变电站故障诊断的方法。主要讨论了变电站故障诊断的Petri网建模，计算冗余嵌入Petri网的错误伴随式矩阵等问题。仿真结果表明该方法计算简单，非常适合应用于在线实时监控系统。     

基于Petri网的智能电网故障诊断定位方法

现今智能电网相关技术快速发展,文中提出了一种基于Petri网(PN)的智能电网故障识别及定位的方法,该方法既能检测数据传输故障,又能识别含高渗透率DG的配电系统中的故障。介绍了关于PN模型的基础理论,通过对单保护系统和电流检测器的多个PN模型进行系统组合,实现了配电网系统PN模型的设计。通过示例详细地说明了故障过程与故障检测方法,进行了算例分析,结果证明了所提方法可大幅降低相关数据分析的复杂性。     

谓词Petri网理论在电网故障诊断中的应用

介绍了谓词Petri网理论及其矩阵推导方法,提出了一种基于谓词Petri网理论的电网故障诊断模型.以母线为例说明了元件连接图的建立和映射为诊断模型的方法.该诊断方法将断路器和保护信息包含在运算过程中,使Petri网的故障模拟过程更加清晰准确;将元件故障诊断分解为各方向诊断,降低了运算维数.实际电力系统中的测试结果证明了基于该模型的故障诊断系统的实用性和有效性.     

Diagnosis Petri Net Model fo Power System

This paper puts forward a new fault diagnosis model based on Petri net. In this new fault diagnosis method, an associated tree is first defined to describe the logic according to the protections and circuit breakers. After that a Petri net diagnosis model comes into being and the precise diagnosis of power grid elements can be realized at the same time. The simulation results given in this paper il- lustrate that this fault diagnosis method can make a rapid diagnosis in complex fault situation and give accurate results to power grid fault diagnosis.     

基于时序模糊Petri网的电力系统故障诊断

提出了基于时序模糊Petri网的电力系统故障诊断方法,重点分析了故障诊断模型的特点,给出了电网拓扑结构发生变化时模型的快速修正方法,充分合理地利用了保护和断路器动作信息的时序属性,提出了动作信息不完备情况下的纠错算法,可较好地完成继电保护的动作评价。以14节点系统为例验证该诊断方法的准确性和模型修正方法的快速性。与已有...     

容纳时序约束的改进模糊Petri网故障诊断模型

现有基于Petri网理论的电力系统故障诊断模型与方法完全没有利用或没有充分利用警报信息的时序属性,且容错性不强,在处理复杂故障时可能无法得到明确的诊断结果。在此背景下,提出一种融合时序约束网络的模糊Petri网故障诊断模型。通过将Petri网的库所赋予时间属性,以充分计及元件故障、保护动作和断路器跳闸间的延时约束,并采用模糊加权算法进行推理运算,提高了模型的容错性。最后,以IEEE 10机39节点电力系统为例验证了所发展的模型的正确性和求解算法的有效性。与现有两种方法的比较表明,所发展的诊断方法能够自动跟踪网络拓扑变化,在增加少量计算量的情况下,较大提高了容错能力,满足大规模电力系统在线故障诊断需要。     

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。     

模糊Petri网在高速铁路牵引供电系统故障诊断中的应用

指出在高速铁路牵引供电系统故障诊断中应计及所获取的保护和开关动作信息的不确信性和模糊性,基于此,将模糊Petri网(fuzzy Petri net,FPN)应用于牵引供电系统的故障诊断.考虑到牵引供电系统保护的特殊性,进行了第2次推理;针对越区供电时馈线远后备保护覆盖元件多的特点,增加了推理条件以保证推理的正确性;根据...     

基于改进Petri网模型的电网故障诊断新方法

将Petri网理论用于电网故障诊断中,提出了一种改进的Petri网故障诊断模型。分别以线路和母线为例说明了Petri网模型的构建方法、推理过程及解析表示方法。该方法对于电网的单一故障、多重故障及存在保护和断路器不正确动作等情况的严重故障均能快速准确地定位故障元件,自动给出可靠有效的诊断结果,适用于电力系统在线故障诊断。在四平地区电力系统中的测试结果证明了基于该模型的故障诊断系统的实用性和有效性。