时间约束的改进分层模糊Petri网的配电网故障诊断方法

配电网发生故障后,迅速利用大量的告警信息判别出故障元件,能为调度中心的工作人员提供重要的决策支持。针对现有Petri网的故障诊断方法未应用在配电网中的问题,提出了一种时间约束的改进分层模糊Petri网的配电网故障诊断方法。对配电网中的可疑故障元件建立改进的分层模糊Petri网模型,能够适应网络拓扑结构的变换,利用获得的报警信息通过反向和正向时序推理对保护和断路器进行时序检查,对不满足时间约束的库所进行置信度修正。给出了改进分层模糊Petri网模型的推理流程及矩阵推理算法,在矩阵推理过程中引入高斯函数修正概率,使概率始终保持在0～1,最终得到故障元件的置信概率及其时间点约束。通过对配电网系统算例的比较、分析,验证了所提方法的正确性和合理性,能够有效地诊断出配电网的故障元件。     

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?     

加权模糊Petri网在电网故障诊断中的应用

以模糊Petri网为基本工具,在研究模糊Petri网的基本结构及概念的基础上,提出了一种基于加权模糊Petri网规则推理的电网故障诊断算法。首先选取经典算例系统建立各元件的加权模糊Petri网模型,然后利用该算法进行了逻辑验证和实例数据的仿真,结果表明,该算法在电网故障诊断中应用的可行性和有效性,给出的故障发生概率为研究人员进一步诊断提供了一定的依据。     

基于多源信息的延时约束加权模糊Petri网故障诊断模型

提出一种基于电气量判据、保护判据和断路器判据,并能够计及这3类判据时序属性的多源信息延时约束加权模糊Petri网故障诊断模型。首先,分析故障前后的电力网络拓扑以确定可疑故障元件。之后,采用反向推理寻径法识别故障元件动作可能路径,并在此基础上构造加权模糊Petri网故障诊断模型来确定故障元件;该模型能够计及故障电气量及其时序属性、元件故障和保护动作之间、保护动作和断路器跳闸之间的延时约束以及保护和断路器动作不确定性,且诊断推理全程采用矩阵运算来实现。在上述基础上,采用逆向推理判断警报信息的完整性和正确性,识别出误动或拒动的保护与断路器。最后,用IEEE 39节点系统和贵州兴仁变电站实际故障案例对所构建的故障诊断模型的正确性和求解方法的有效性作了验证。     

电力电子化配电网的柔性度

为衡量智能软开关(SOP)等电力电子装置带给配电网的柔性，提出了电力电子化配电网柔性度的概念。首先，提出了柔性度的概念，即采用柔性电力电子装置后配电网所具备的双向连续的柔性潮流控制能力的相对量度。进而，提出了柔性度的具体定义和计算方法，以配电网柔性区占整个配电网的比例来定义，并计及了柔性潮流控制量的大小。然后，采用典型接线模式和IEEE RBTS-Bus4扩展算例以SOP柔性化改造为例进行验证。通过算例分析了SOP对柔性度的影响规律：柔性区由SOP位置、台数和端口数决定，柔性潮流控制量由馈线接入的SOP容量决定。在此基础上总结得到了SOP的配置原则。最后，定义了单位柔性造价，提出了基于柔性度的配电网柔性化改造的经济评价方法，并结合算例展示了柔性度在SOP规划和分布式发电消纳中的应用。     

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。     

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。     

考虑微能网聚合整形和资产利用率提升的配电网规划

市场环境下,微能网聚合商可通过调节内部各微能网能源设备出力以调整向配电网的购售电功率,从而获取整形补偿。针对当前配电网规划成本高、设备资产利用率有待提升以及未充分挖掘微能网聚合商功率调节潜力的问题,提出一种考虑负荷曲线整形的配电网线路选型规划方法。考虑微能网聚合商内部源荷不确定性以及配电网负载率和峰谷差率约束,提出微能网聚合商整形潜力评估方法和配电网整形需求计算方法。以此为基础,建立考虑微能网聚合整形的配电网优化规划二层模型。上层模型以配电网与微能网聚合商综合效益最优为目标,下层模型以微能网聚合商调节成本最低为目标,实现社会效益最佳和整形功率最优分配;上、下层模型分别以带精英保留策略的遗传算法和分支定界法利用商业软件CPLEX求解。算例仿真结果表明,所提方法可以提高配电网资产利用率和规划方案的经济性。     

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...     

基于图强化学习的配电网故障恢复决策

针对配电网拓扑变化时启发式等算法在配电网故障恢复决策中求解效果与适应性变差的问题,提出了一种基于图强化学习的故障恢复决策方法。首先,利用图数据表征故障恢复中的决策信息,包括配电网拓扑结构与电气特征信息。然后,在图强化学习模型中设置前置图神经网络接收图数据输入,应对故障恢复过程中配电网的拓扑变化。最后,由内嵌图神经网络的强化学习智能体输出最终故障恢复策略以提高决策速度。采用改进的PG&E 69节点配电网算例进行验证,结果表明所提算法求解速度达到毫秒级,较启发式和遗传算法在求解效率上提高了6%～7%,故障恢复策略的负荷恢复率也更高。     

基于CatBoost算法的光伏阵列故障诊断方法

针对基于传统机器学习算法的光伏阵列故障诊断方法需要大量训练集的问题，提出了基于CatBoost算法的故障诊断方法，实现小规模训练集下不同程度故障的准确诊断。建立了光伏组件等效电路模型，考虑短路、开路、老化、局部阴影下不同程度的光伏阵列故障，分析包含旁路二极管和阻塞二极管的光伏阵列的伏安特性曲线变化特性，构建反映不同故障特性的特征量，作为光伏阵列故障诊断方法的输入向量。使用CatBoost算法对小规模训练集进行训练，建立基于CatBoost算法的故障诊断模型。为验证所提方法的效果，分别进行了仿真和实验分析。将所提方法与传统神经网络算法、其他决策树算法进行对比，验证了所提方法在小规模训练集下的准确性与稳定性。     

基于图计算的交直流混合配电网优化调度

为应对含高比例光储的交直流混合配电网的统一建模和协同计算问题，构建了基于图计算的交直流混合配电网优化调度模型。首先，将交直流混合配电网中的设备抽象为图的顶点，建立了面向对象的交直流混合配电网图模型。其次，基于该图模型构建了含高比例光储的交直流混合配电网的协同调度模型，并推导了以顶点为中心的交直流混合配电网图计算方法，通过模型的分解和顶点并行计算提升模型的计算效率和可解性并保护用户隐私。最后，通过算例分析验证了所提方法的有效性。     

模糊Petri网模型在飞机电力启动系统故障诊断中的应用

基于模糊产生式规则的模糊Petri网模型,能较好地表示和处理模糊知识,并能根据变迁的可信度大小,找到一条最有可能产生已知故障的路径.为此,以飞机电力启动系统为例,针对其故障信息的不确定性和模糊性,给出基于模糊Petri网模型,建立在模糊Petri网模型基础上的反向模糊推理方法,并验证了该方法的可行性和有效性.     

基于卷积神经网络的交直流输电系统故障诊断

随着交直流输电系统规模的不断扩大,电网结构和故障特征愈加复杂,现有故障诊断方法面对复杂电网和超大数据量时难以精准提取故障特征,急需适应性强且准确率高的电网故障诊断方法。为此提出一种基于卷积神经网络（CNN）的电网故障诊断方法。首先,通过逐层筛选、逐层增叠的网络构造方式逐步测试,其目的是为了构建充分适应于电网故障诊断的网络结构;然后,利用网络层级优化策略调整训练参数,并以交叉熵最小为目标对深层故障特征进行挖掘;最后,在MATLAB/Simulink平台上搭建交直流输电系统模型,结合t分布随机邻域嵌入（t-SNE）可解释性技术展示诊断效果,通过与传统方法对比证明所提方法能够深度挖掘故障特征且具备很高的诊断准确率。     

基于模糊Petri网的知识表示方法在变压器故障诊断专家系统中的应用

本文给出了用模糊Petri网模型来表示变压器故障诊断专家系统中模糊产生式知识库的方法，在此模型基础上，给出了有效的推理算法，并用实例验证了其正确性和在变压器故障诊断专家系统中应用的可行性。     

计及时间约束的改进模糊Petri网故障诊断模型

为充分利用故障事件记录的时间约束特性,进一步提高故障诊断的准确性与快速性,建立了一种计及时间约束的改进模糊Petri网故障诊断模型。首先,分析故障事件记录的一元、二元时间约束关系,研究不确定及缺失的报警信息对故障诊断的影响,利用虚拟有向弧及Petri网产生式规则,建立改进模糊Petri网模型;之后,通过正、反向时序推理分析,获得所有报警信息应该满足的时间区间,依据所建立的状态真值矩阵有效甄别出时序不一致的报警信息;在上述基础上,制定电网故障诊断的具体流程,提出继电保护装置动作行为辨识规则;最后,通过局部电力系统的多组算例仿真和实际系统故障案例测试,证明了所建模型能有效地诊断出电网故障,并具有较高的容错性。     

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。     

计及需求响应和混合博弈含多微网主动配电网协调优化

针对含多类型微网的配电网安全经济运行问题,构建以各主体成本最小化为目标的混合博弈模型。首先,采用聚类方法削减场景,计及多类型负荷的综合需求响应构建主从博弈模型。配电网作为领导者,以运行成本最小为目标制定与微网交易电价,多类型微网作为跟随者在优化电价下形成合作联盟制定微网间交易电价和利益分配机制,通过优化交易电价和微网购、售电计划的耦合决策作用实现不同利益主体的双赢局面。其次,计及交互功率对配电网安全运行的影响,提出考虑配电网潮流的协调优化方法。针对模型特征,采用改进状态转移算法（ASTA）求解主体模型,从体模型采用Cplex求解器求解,主从模型相互影响获取混合博弈模型的均衡策略。最后,仿真结果验证了所提出方法的有效性和合理性。     

基于模糊Petri网的配电网工程偏差指标诊断

随着近年来配电网工程建设的快速发展,配电网工程项目建设过程中各管控指标的数据也变得更加繁多和复杂,同时,当下多数配电网工程项目在数据处理方面的能力有限,对偏差指标的识别能力较弱,因此导致配电网工程中长期存在的一些偏差指标难以被识别和定位。基于模糊Petri网理论设计了配电网工程项目偏差指标的诊断模型,分析了配电网工程进行过程中各指标实时数据的确定方法,通过案例分析诊断定位出了配电网工程建设过程中的偏差指标,为后续管理者对配电网工程进行及时有效的管理提供了有力的参考依据。     

基于PSC-PWM的MMC-SAPF中压配电网谐振阻尼技术

中压(medium voltage, MV)配电网中无功补偿电容器易与网侧电感形成并联谐振，放大公共耦合点(point of common coupling, PCC)电压。为了应对两电平并联型有源电力滤波器(shunt active power filter, SAPF)不适用于中压配电网场合，且只抑制谐波不能解决谐波与谐振同时存在的问题，提出了一种基于模块化多电平的并联型有源电力滤波器(modular multilevel converter based SAPF, MMC-SAPF)的谐振阻尼技术。首先分析了MMC-SAPF的工作原理，采用载波移相调制策略(phase shifted carrier PWM,PSC-PWM)以及电容电压平衡控制策略，以实现MMC-SAPF的高等效开关频率。然后分析了MV配电网的谐振机理，指出谐波抑制策略失效的原因，在此基础上，提出将MMC-SAPF控制为谐振频率处的虚拟电阻，提高系统阻尼比以治理谐振。搭建了一台60 V/2 kVA的实验样机，并构建7次谐振环境，实验结果验证了复合控制策略阻尼谐振的有效性。