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。     

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。     

基于对象Petri网(OPN)的地调工作流建模

在对现有工作流建模技术进行分析的基础上,针对地区电网调度这一特殊的工作流应用,分析了工作流建模的难度和面向对象Petri网建模（OPN）的特色,并对地调工作流中的核心环节——调度员对象进行了实际建模分析,最后给出了一个用OPN对电网检修流程进行建模的实例。     

基于BP网络算法优化粗糙-Petri网的电网故障诊断

为了使电网故障诊断的过程更简洁、快速和直观,提出了一种基于BP网络算法优化粗糙-Petri网的电网故障诊断方法。首先用粗糙集理论对电网的故障征兆数据进行处理,从冗余的故障信息中约简出最小决策表;然后基于得到的最小决策表提取诊断规则并建立最优的 Petri 网模型,利用 Petri 网处理并行推理的能力来实现高效的电网故障诊断。其中引入神经网络中的BP算法对电网故障诊断Petri 网模型的权值参数进行网络优化训练。电网实例分析结果表明该模型能准确找到故障区域,具有较好的快速性、自适应性和一定的容错性。     

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Petri网理论的智能签票系统防误算法的设计与实现

针对电网继电保护方式安排可靠性与智能性仍需提高的现状,提出了基于Petri网理论的智能签票系统防误算法。通过对电网基础数据进行网络拓扑分析,采用分层分类的方法描述操作规则。根据签票语料拓扑结构和防误专家知识库建立Petri网理论模型,实现智能化的签票系统防误功能。实际运行表明,基于Petri网理论的继电保护智能签票系统的防误算法能够对保护方式安排提供准确丰富的校验结果,保障电网保护方式安排操作的准确性与安全性。     

基于Petri网的太阳能集热系统的研究

太阳能集热系统是连续变量动态系统和离散事件动态系统相互作用的混杂系统。基于层次型结构模型框架下,分析了太阳能集热控制系统的混杂特性。在传统的混合Petri网基础上,建立了推广混合Petri网的太阳能集热仿真模型。并利用Matlab中的Simulink和Stateflow对太阳能集热系统推广混合Petri网模型进行仿真分析,为进一步优化混合控制器性能奠定了基础。     

Petri网描述的继电保护动作逻辑时序建模

Petri网理论具有完善的理论证明依据,是离散动态系统建模的有效工具.该文基于Petri网理论,介绍了一种新的继电保护建模思路.保护装置可以看成一个离散动态系统.利用Petri网中并行、冲突、资源分享等特性,对继电保护中的动作逻辑演化及二次回路动态进行描述,建立了保护装置的PN模型.最后就RCS-901A/B超高压线路成套保护装置进行了工作原理分析和性能评估,证明了所提方法的有效性.     

基于工作流的电网检修计划管理系统研究

为实现电网检修计划管理业务流程的网络化、自动化,利用微软的工作流新技术Windows Workflow Foundation(WWF),提出了基于MS.NET平台的电网检修计划管理系统解决方案.利用Petri网对一个典型的电网检修计划业务流程建模并分析所建模型的正确性,给出了基于WWF模型驱动和面向组件实现所建电网检修计划工作流模型的可视化设计方法,能够较好地满足实际应用的需要,具有实现成本低、开发难度小,系统灵活性、可扩展性好等优点.     

Fault Section Estimation of Power System Using Colored and Timed Petri Nets

A correct and rapid inference is required for practical use of expert system for fault section estimation in power systems. This paper proposes a new model-based expert system for fault section estimation using colored and timed Petri nets. The Petri nets simplify the inference procedure greatly because it can represent the causalities among faults of power system components, protective actions of relays and circuit breakers. They can also represent the operating states of these protective devices explicitly, or, more precisely, whether a relay has been actuated correctly or falsely, etc. In addition, time sequence information on actuated relays and tripped circuit breakers can be handled by using the colored and timed Petri nets. Therefore, the operating states of relays and circuit breakers can be inferred more correctly. Petri nets are suited for parallel processing so well that there is a possibility of reducing the inference time considerably. In the proposed system, the inference is executed by setting the initial states in the Petri nets using the information on the actuated relays and the tripped circuit breakers and then operating the Petri nets. There have been several test cases which used a prototype system on the Macintosh computer employing Object Common Lisp, and good results have been obtained.     

基于编码PETRI网的电力系统故障诊断模型研究

文中对基于编码原理和Petri网建模方法的电力系统故障诊断进行了进一步的研究,介绍了冗余嵌入Petri网、Petri网的故障模型及根据范德蒙矩阵构造生成矩阵的方法;重点分析了电力系统元件故障诊断Petri网模型的特点：母线及线路的Petri网模型的标准型与电网规模无关等;提出了电网拓扑结构发生变化时模型的快速修正方法,即根据模型标准型进行添加或删减,以使该方法更加适应大型电网多变的运行方式.以IEEE-118母线系统为例验证了故障诊断的正确性和模型修正方法的快速性.最后,经对文中方法和文献中的另外2种方法进行比较,证明文中方法具有诊断速度快,精度高,具有电网拓扑结构变化能力,适用于大型电网故障诊断.     

利用混杂系统理论进行电力系统建模的研究

描述了电力系统离散事件与连续动态相互作用的混杂行为，介绍了离散事件系统的模型工具Petri网与混杂系统的模型工具可编程赋时Petri网。提出了利用可编程赋时Petri网来建立混杂电力系统模型的方法。该方法将复杂的电力系统分成离散状态逻辑层和连续动态层来描述，由逻辑层进行协调各连续动态系统的模式切换。同时，文中给出了一个利用可编程赋时Petri网对具有有载调压变压器的简单电力系统的建模实例，并利用多Lyapunov函数方法进行了系统的逻辑切换稳定性分析。仿真结果表明了在有载调压变压器能够调节的范围内，系统的模式切换是稳定的，以此证实这种建模方法的有效性。     

模糊Petri网络知识表示方法及其在变压器故障诊断中的应用

Petri网络理论以图形化的方法直观地描述了离散事件系统的各种关系和行为，且以网络理论、代数理论等作为数学基础，适合于描述异步并发现象的计算机系统模型和对并行及并发系统进行行为分析的有效工具，在人工智能领域中正得到越来越广泛的应用。该文从模糊产生式系统出发，提出一种模糊Petri网络知识表示方法及其严密的推理算法，论述了利用模糊Petri网络(FPN)进行知识表示及推理的矩阵运算算法，为模糊知识的表示提供了一种有效的工具，并首次将其应用于电力变压器故障诊断中，“描述了故障征兆与故障的关系，使用了比传统专家系统更深的知识。与传统的专家系统相比，利用此理论及方法仅仅使用简单的矩阵计算，大大减少诊断时间，提高了准确度。最后通过实例对此算法进行了测试，表明该模型方法快速、准确。     

A NEW METHOD FOR RELIABILITY EVALUATION OF POWER GENERATING SYSTEMS

ABSTRACT

This paper presents a new power generating system reliability evaluation model which performs like a Monte Carlo based reliability model but without using random number generators or probability distribution of system components. The proposed method is based on a class of Petri Nets known as timed state machine Petri Nets (TSMPNs). The method is simple, flexible, accurate, and extremely fast. A comparison of results from the new model with those from conventional Monte Carlo based reliability techniques shows the fidelity of the model and its potential usefulness in power system reliability studies.     

机车运输调度系统的HCPN模型及性能测量方法

机车的运输调度管理是安全关键工业系统中的一个重要的研究方向,如何建立一个形式化的先验模型,利用模型对调度策略的安全性、正确性以及运输调度系统进行性能分析是本文研究的主要目的。使用分层Petri网的建模方法,以调度策略为框架建立整体的矿井机车运输调度控制系统模型,模型结构独立于运行路线结构。通过对模型的运行状态报告进行分析,给出调度策略的安全性和正确性的判定条件;同时,通过分析模型的标识状态图信息得到系统性能参数指标,在此基础上,给出机车运输速度和采区的开采速度是否匹配、进路区段的规划是否合理的评估方法和准则。     

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。     

基于不完备信息系统规则提取和Petri Nets的电力变压器故障诊断

鉴于电力变压器故障信息具有不完备性及复杂性,将不完备信息系统规则的提取与Petri Nets(PNs)有机结合在一起进行变压器故障诊断。利用不完备信息规则提取对信息表进行知识的简化与故障特征的压缩,获得最小诊断规则,并利用此规则建造PNs的模型。同时利用PNs实现并行推理,对变压器进行快速分析。故障实例分析表明,文中所提出的智能方法具有准确性,有效性。