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。     

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。     

基于模糊Petri网的用电信息采集系统故障诊断方法

采用一种模糊Petri网理论与专家系统结合的方法对用电信息采集系统整体进行故障诊断,提高了用电信息采集系统故障诊断的效率。根据用电信息采集系统故障逻辑关系,结合Petri网建模方法,建立模糊故障Petri网模型;通过逆向推理的方法,实现系统运行状态的准确评价。最后结合实例对故障诊断的推理过程进行了验证,证明了该方法的可靠性和合理性。     

基于Petri网基础标识的分散式故障诊断方法研究

电子信息技术的飞速发展催生了很多包含众多组件的复杂系统,故障诊断技术致力于及时、准确地检测这些系统中的故障,从而为快速恢复系统功能提供重要支撑。基于Petri网数学模型提出分散式的故障诊断方法,分别针对分散式架构中的诊断站点和协调者设计故障诊断算法,并提出相应的诊断协议。站点诊断算法基于Petri网基础标识和基础向量构建,避免穷举所有与观测序列一致的变迁序列,有效提高诊断效率。提出的分散式诊断方法比传统的集中式方法具有更高的计算效率和更好的稳定性。相对于其他已存在的分散式方法,该方法具有更小的Petri网结构假设限制和更广的适用范围。     

基于Petri网的递归模型构造与分析

在软件的设计过程中,开发者通常会使用递归的方法来代替复杂的循环过程.虽然递归的方法相对简单,却比较难于理解和控制.本文使用Petri网工具,通过建模的方法针对递归过程进行分析和模拟.在以往的研究中,Petri网很少被用于构造递归模型.文中建立了一个递归模型,提供了形式化建模方法和验证,并通过Java程序对其进行了模拟验证,达到了对递归过程分析的目的.     

Petri网在模块化制造系统PLC程序设计中的应用

在对模块化制造系统(MPS)进行设计时,运用Petri网建立其状态转换模型,从逻辑控制的角度出发,给出了用Petri网控制器工具设计PLC程序的一般方法。并从实例出发介绍了基于Petri网控制器的MPS单站PLC程序的设计,说明了Petri网方法是MPS系统PLC建模和程序设计的切实可行的方法。     

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。     

Petri网结合Dijkstra算法的并行测试任务调度方法研究

针对测试系统中的并行任务调度方法复杂且难以优化的问题,提出并实现了一种利用Petri网并结合Dijkstra算法的并行测试任务调度方法,从而减少了搜索算法的复杂度。该方法通过对Petri网可达数分析工具的充分利用,省去了传统方法在得到任务调度结果过程中的一些步骤。首先建立测试系统的Petri网模型并生成其可达树;然后对可达树模型进行加工和改进,添加状态节点间的联接关系;进而在加工、改进后的可达树模型基础上应用Dijkstra算法得到并行测试任务最佳的任务调度策略。针对一个工程实例应用任务调度方法进行了仿真实验与分析,仿真实验结果证明了该方法的有效性和正确性。     

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。     

基于时间约束的分层模糊Petri网的配电网故障诊断

配电网发生故障后充分利用报警信息和时序信息快速准确地诊断出故障元件,是对配电网可靠供电和保证配电网安全运行的首要任务?在现有Petri网的故障诊断基础上,提出一种基于时间约束的分层模糊Petri网的配电网故障诊断模型?建立的模型对配电网的拓扑结构变化具有良好的适应性,通过使用主保护和主保护对应断路器的动作时间来获得原因事件动作起点,并对高斯函数进行修正?通过算例比较证明此方法具有较强的准确度和通用性,能有效地诊断出配电网的故障?     

Impact assessment of reliability of phasor measurement unit on situational awareness using generalized stochastic Petri nets

Situational awareness (SA) in power systems enables timely and right decisions by the system operators to prevent a blackout. Real-time monitoring of the grid provides adequate SA for successful grid operations. Phasor measurement units (PMUs) are instrumental in providing with a comprehensive real-time view of the grid. They provide with time-aligned phasor measurements (synchrophasors) from different locations of the network. Therefore, PMUs are instrumental in SA. In this paper, effect of reliability of PMU modules on SA of the power system has been analysed. Reliability modelling of PMU and its modules has been done using generalized stochastic Petri nets (GSPNs). They provide a strong graphical representation and model minute details of a system accurately. The results of reliability analysis of modules obtained are employed to investigate their effect on SA through event tree analysis (ETA).     

基于规则系统Jess的电力倒闸操作仿真系统应用研究

采用基于规则系统Jess(Javaexpertsystemshell)产生式的知识表达方式,提出一种新的电气设备分层方法,从判断倒闸操作是否使电气设备进入了不安全状态的思路出发表示电力倒闸操作的规则。给出了电气设备几种典型接线方式的知识表达方式,包括断路器与隔离开关、母线接地刀闸、单/双母线带旁母带地刀、母线两侧的断路器、双绕组变压器两侧和三绕组变压器三侧的断路器等,并开发了变电站倒闸操作仿真系统,验证了所提方法的简单有效性。     

改进的油田配电调度工作流时间着色Petri网模型

针对由电网规模的日渐增加所引起的海量信息和数据的处理变得异常困难的问题,建立基于时间着色Petri网的配电调度工作系统.改进了电力审批工作流模型,给出其Petri网时间着色模型,利用可达图与状态方程对改进的时间着色Petri网的静态性能和动态性能进行分析,建立配电网规则信息库.在采油厂配电调度工作中的应用结果表明,改进的Petri网是有界的,避免了死锁和陷阱,变迁是“活的”,不存在冗余现象,可以顺利执行工作任务.利用时间着色Petri网对配电调度工作流进行分析建模,建立电网操作规则关系型数据库,实现操作中的信息共享是可行的.     

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。     

集成冗杂保护信息的扩展Petri网故障诊断

提出用扩展Petri网后向诊断模型来处理具有冗杂保护信息的电力系统故障,其有效性在宿豫县黄墩变故障诊断中得到了印证,同时也与前向Petri网演绎仿真所得的结果相吻合。不确定或不正确的保护信息也可以通过与所建立起的相应诊断模板进行比照分析给出定性的结论。全部诊断过程只需要建立正确的Petri网模型和进行一些简单的矩阵运算就可以获得准确的结果,节省了故障诊断时间,提高了效率,适于实时在线故障诊断。     

Petri网在信号控制系统中的应用

详细介绍了基于Petri网的自动售货机以及列车运行信号控制系统的建模及其工作原理。结果表明,Petri网能够清楚而简单地描述事件间的因果关系、时序关系以及并发系统中某些与时间有关的重要性质,如最终性和公平性。因此,Petri网可作为并发系统形式描述和分析的有力工具。     

基于BP网络算法优化模糊Petri网的电力变压器故障诊断

为了提高电力变压器故障诊断的正确率,提出了一种基于BP网络算法优化模糊Petri网的电力变压器故障诊断方法。利用具有自学习、自适应能力的BP网络算法,在确定模糊Petri网的权值、阈值、可信度等网络参数初始值的前提下,实现模糊Petri网网络参数的优化。在模糊Petri网网络结构上,运用BP网络算法,对电力变压器DGA样本进行学习训练,使模糊Petri网网络参数逐步向真实值逼近。实例分析结果表明,该方法能够有效地诊断电力变压器中的单一故障和多重故障,提高故障诊断正确率,证明了方法的正确性和有效性。     

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.     

一种基于EFPN的电力系统故障诊断方法

针对电力系统故障诊断中存在的告警信息错误或缺失,以及信息出现的时间不确定等问题,提出一种基于扩展模糊Petri网(EFPN)的故障诊断方法。该方法通过将模糊规则映射到扩展模糊Petri网,对故障诊断过程中的不确定性问题进行定量分析。首先,采用统计计算获得信号置信度,运用层次分析法设定权值,进而构建时间隶属函数定量分析信号的时间不确定性。由变电站故障诊断实例可知,该方法在处理不完备信号和误信号时,表现出较好的适应性和容错性,准确度高,且降低了直接使用专家经验的主观性。