小卫星电源系统的分层模糊符号有向图法研究

符号有向图(SDG)模型的故障诊断方法被应用于小卫星故障诊断,但由于搜索空间大、诊断精度低等缺陷,急需改进现有模型。以小卫星电源系统为应用背景,搭建系统的SDG模型;引入分层模型,缩小搜索空间;由软件建立电源系统仿真模型,植入单体蓄电池短路故障得到正常、故障数据,计算实时节点故障隶属度,完成该故障时刻的分层模糊SDG模型的建立。通过基于模型的诊断方法推理出故障源和异常节点故障严重程度,诊断结果与假设相符,初步证明模型和算法具有正确性。通过对系统分层和引入节点隶属度,解决原模型存在的只能给出故障源而无法得到故障可能性大小的问题,实现对系统的定量解析与动态描述。     

基于改进SDG的电站热力系统故障诊断方法研究

基于符号有向图（SDG）深层知识模型能够表达复杂的因果关系,具有包容大规模潜在信息的能力,在流程系统领域是完备性较好的一种故障诊断方法.但固有的缺陷限制了它的进一步应用.该文通过采用主元统计-有向图方法,可以有效避免传统SDG在确定节点状态和阈值时的单变量统计的缺点;并对某些定性特征一样而定量值不同的故障模式,为了能有效区分,根据节点相对变化增益,在SDG上加入定量信息,并去构造隶属函数,然后由模糊数学最大隶属度原则去进一步确定故障.案例研究表明基于改进SDG方法可以进行有效的诊断.     

基于符号有向图节点定量化模型的故障诊断方法

基于系统衍生节点的状态不可能比要对它施加影响节点状态差这一假定,该文研究了一种将SDG定性定量模型、主元统计法(PCA)和遗传算法相结合的电站热力系统智能故障诊断方法。通过用SDG构造系统模型,并结合节点的定量信息对节点之间的因果联系进行描述,形成SDG节点定量化模型;用PCA监控不同的变量,并考虑变量间的相关关系,有效地解决了确定节点故障发生的可能性大小的问题;用遗传算法对故障传播路径进行搜索,可以有效处理SDG定性模型中不可测节点干扰、计算量大和规则组合爆炸等问题。案例研究表明,该方法具有较强的故障诊断能力。     

模糊概率符号有向图单元模型及电站高加系统故障诊断

针对复杂系统的符号有向图(signed directed graph,SDG)模型结构复杂,搜索路径组合爆炸等缺点,将SDG符号识别能力和知识库易于维护的特点相结合,提出了模糊概率SDG单元模型,建立了模糊概率SDG单元库,并描述了基于SDG单元库的故障推理方法。复杂系统的测点不完备性和参数耦合性是故障诊断中亟需解决的问题,在建立SDG单元库时,充分考虑了这两个问题。以某600MW机组高加系统为例,采取仿真与现场经验相结合建立SDG单元库,并通过现场故障实例验证了该故障推理方法的有效性。SDG单元模型结构简单,推理快速,有效避免了组合爆炸的问题,故障诊断准确率高,能有效克服现场测点缺失和系统参数耦合问题。     

改进禁忌搜索算法在地区电网故障诊断中的研究

禁忌搜索算法在电网故障诊断中已有应用,但其往往为了确保更多的有效搜索,却需要较多的计算时间,无法很好的满足电网故障诊断对实时性的要求。本文在禁忌搜索算法中引入一个较简单的跳出全禁忌的方法,使其能够较快的搜索到所有的全局最优解,并用一个含152节点的系统各种类型的故障证明了改进算法的有效性。     

多层次分布式系统智能故障诊断技术

阐述了智能故障诊断技术的特点 ;针对分布式应用系统 ,提出了一种分层模块化设计方法及模块间故障变量传播的搜索模式。结合电力系统对分层模块化搜索模式的应用、特点作了进一步探讨与分析 ,利用人工智能技术综合处理电力系统中存在的大量实时故障信息 ,实现故障诊断的综合优化和联合决策。该方法具有实用性强、易于实现、搜索速度快等特点 ,能大大提高复杂系统故障诊断的准确性和动作灵敏度     

基于模糊因果网络的智能变电站故障诊断应用

变电站故障诊断对于事故后系统快速恢复正常运行具有重要的意义。针对变电站故障诊断中不确定信息的多源性和故障诊断的实时性,以变电站的保护信息为基础,提出了基于模糊因果网络（FCE-Nets）的变电站故障诊断方法。根据变电站各保护间的因果关系将元件分成三类基本关联节点,通过故障电气量关联函数改进保护信息的缺失校核机制,利用FCE-Nets进行逆向推理。在云会智能变电站上的应用表明,在变电站发生告警时本方法能够及时有效地进行故障诊断。     

含分布式电源的配电网馈线系统保护研究

智能配电网(SDG)的发展,将允许分布式电源(DG)大量接入。DG的引入改变了配电网馈线系统保护中馈线终端单元(FTU)感受到的故障电流大小及方向,因此SDG要求系统保护的故障处理应更加快速并且能够准确判别不同方向的故障潮流。提出了基于瞬时功率的保护启动元件以及故障方向判据,基于瞬时功率的故障特征量计算依据电压、电流的瞬时值,运算量小、速度快、实时性好。PSCAD/EMTDC仿真结果验证了该类快速算法的可行性和可靠性。     

基于分层分区和广度搜索的配电系统可靠性评估

提出基于配电网分层分区的区域节点广度优先搜索法的复杂配电系统可靠性评估方法,按照配电系统的电压等级对进行分层评估,不同电压等级内按照提出了区域节点定义方法,并利用广度优先搜索的方法进行可靠性评估。通过对IEEE测试系统的评估证明了该方法的正确性和有效性。在该模型和算法中,区域节点的定义使区域划分更直接有效,其形成算法以支路为对象,操作简单,网络适应性强;利用新区域节点行向量进行可靠性评估,便于考虑开关装置故障的影响,使其更具实用性。通过与现有分区方法的比较,证明了该模型和算法在简化网络提高运算速度上有显著优势,在适应网络结构变化方面具有更好的鲁棒性,具有一定的理论价值和现实指导意义。     

电力电子变换器结构性故障的有向图论诊断方法

提出了一种基于有向图论分析的电力电子变换器结构性故障诊断方法.首先将变换器的拓扑图转换为有向图,找到正常工作路径;然后根据故障类型求出邻接矩阵,利用邻接矩阵得到故障时的工作路径,与正常工作路径进行比较后,可以得到特征电量的变化情况,从而获得故障诊断的判据.文中以二极管钳位型三电平半桥逆变器为例,介绍了基于有向图论分析的结构性故障分析及诊断方法,最后通过仿真验证了该方法的可行性和有效性.     

MFM与 MAS协作的热电机组故障诊断方法

针对汽轮发电机组故障诊断问题的复杂性、实时性要求,提出了主要由监测与诊断Agent、诊断方法Agent、管理Agent、黑板Agent等组成的分布式多智能体系统(MAS)。利用功能分解方法,实现了多级流模型(MFM)和分布式MAS协作的故障诊断方法,其基本思想是:当现场发生异常时,监测与诊断Agent之间协同,依靠汽轮发电机组MFM模型,通过系统中能量、物质或信息流关系建立故障搜索路径,实现故障的快速定位;根据已定位的故障节点(设备)特征,在管理Agent的协调下,诊断方法Agent和监测与诊断Agent协同组成针对性很强的MAS,完成故障的进一步精确诊断。     

基于引力搜索核聚类算法的水电机组振动故障诊断

核聚类是一类有效的水力发电机组振动故障诊断方法,为了解决核聚类有效性评价和核参数选择的问题,提出了一种引力搜索核聚类算法。首先建立以核Xie-Beni指标为目标的聚类模型;然后引入引力搜索框架,以聚类中心和核函数参数为优化变量,通过引力搜索求解核聚类模型;最后定义了基于核空间样本相似度的故障诊断模型。利用国际标准样本集对该方法进行分类测试,并将该方法应用于水电机组振动故障诊断。试验结果表明:与传统聚类方法相比,文中方法具有更高分类精度,且能对故障样本准确聚类并提取诊断模型参数,实现故障的准确诊断。     

采用分层多源信息融合的电网故障诊断方法

鉴于调度自动化水平及通信、广域测量技术的发展,提出了一种分层多源信息融合的电网故障诊断方法,以开关量诊断层和多源信息融合诊断层2个层次,在基于SCADA系统开关量实现电网单一故障快速诊断的同时,综合开关量信息与故障录波器及WAMS的电气量信息,着力解决保护、断路器拒动、误动造成的多元件停电的故障诊断。仿真算例计算表明,此方法的分层模式增强了故障诊断针对性,并在多源信息融合诊断时减少了对电气量数据的需求,能有效降低保护、开关拒动误动对电网故障诊断的影响,提高了准确度,具有良好的工程实用价值。     

大型电力系统故障节点的三维GIS快速定位系统设计

大型电力系统发生故障时能够迅速准确地对故障节点进行定位并隔离故障区段,是电力系统自动化最重要的功能之一。传统的GIS故障节点定位方法,对于无远动信息并容易受到过渡电阻影响的大型电力系统的故障节点无法进行快速定位。提出一种基于三维GIS并结合全球定位系统(GPS)的电力系统故障节点定位方法,引入电力系统关键设备的简化结构和数学模型,运用一种能够反映大型电力系统分层拓扑结构的矩阵,对故障节点位置进行运算,并设计了基于GIS平台的故障诊断模块。选择EMTP软件进行数值仿真表明,该定位系统完全克服了过渡电阻的影响,而且能够保证定位准确度,不会受到故障发生的时间、地点和类型等客观因素和系统运行要求的干扰,在各种故障情况下定位误差均小于1%。     

基于多重判据的电压暂降故障源定位方法

电网短路故障是电压暂降的主要原因,准确定位暂降故障源的位置,不仅有利于供用电双方区分暂降责任,还可大幅缩短电力公司的故障清除时间,提高供电可靠性。提出一种基于多重判据的电压暂降故障源定位方法:从监测点布点入手,结合监测点可观测域和暂降源方位判断提取可能的故障线路;基于监测到的节点电压相量估计故障类型,在可能的故障线路上假设虚拟故障点,利用故障距离分布函数得到监测点电压计算值,根据计算值与测量值的误差分析结果定位暂降故障源。基于10节点和26节点网络的仿真,验证了所提方法的有效性和实用性。该方法可有效减少故障定位过程中的循环搜索过程,能够对伪故障点做出处理。     

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。     

基于小波包分析的电机调速系统故障诊断与自动修正

提出了一种针对电机调速系统故障诊断和自动修正的方法.对被检信号采用小波包分解和单节点重构的改进算法,细化信号的信息特征,消除频带混淆;以容差范围作为误差判别标准,统计平均,计算各个频段内的能量向量值,力使故障诊断误差最小化;构建归一化能量特征向量,凸显故障特征,提高诊断的实时性;建立故障特征向量和修正措施的映射关系,通过调节脉宽调制(PWM)波来修正电机转速.设计了以80C196KC单片机为控制核心的自动检测故障和修正转速的电机调速系统,并与常规PID控制器进行对比试验.试验结果表明:该系统具有较好的纠错性能和调速精度,是特征提取、故障诊断和自动修正的有效方法.     

模拟电路的可测性及故障诊断方法研究

研究了基于模拟电路拓扑结构关系的故障可测性判据.依据故障点处提供的故障信息量最大,将故障诊断问题转化为寻找最优故障检测点问题.给出在电路中部分元件不可测情况下确定最优故障检测点及故障源的方法,讨论了电路故障诊断模型的建立,通过逐步搜索故障模型中的最优检测点,直至定位到故障元件.一个模拟电路故障诊断实例验证了该方法的有效性.     

基于模糊推理的飞机电源系统故障诊断专家系统

在对某飞机电源系统整流装置进行频谱分析的基础上,通过选择特定的故障敏感特征频率点,定义了基于小波变换理论的"频带能量特征向量"。针对飞机电源系统实时故障诊断的要求和基于小波变换的故障特征提取方法的特点,设计了基于模糊推理的产生式规则专家系统,该系统利用已获得的各种故障的"频带能量特征向量"构造规则前提的权系数,并使用"模糊匹配"、"语义距离"等方法实现推理机制,使故障诊断在"一次性"推理中完成,经实验验证满足实时性、准确性的要求,该方法为飞机电源系统故障诊断专家系统由理论验证向实际应用的转化提供了可行性。     

基于复杂事件处理技术的电网故障信息分析及诊断方法

针对现有故障信息处理及诊断中存在的"数据过剩而信息不足"的现状,引入复杂事件处理技术,从信息、事件处理的本质层面开展电网故障信息分析和诊断方法的研究。分析了故障信息处理自身存在的层次性特点,并结合该特点,提出了故障信息的分层处理模型;在此基础上,对传统的故障诊断专家系统方法进行了改进,提出了基于复杂事件处理技术的故障诊断方法。该方法符合故障诊断信息处理过程的本质特征,其在故障数据处理中所具有的层次性、结构化特点,不仅使诊断规则生成更容易,且增强了规则的适用范围,同时改善了故障诊断过程的黑箱特性。算例测试结果表明所提的故障诊断模型合理、方法有效,且具有较好的应用前景。 关键词：;故障诊断;复杂事件处理;事件抽象层次;聚合规则