PDF《tri网故障诊断模型》

D O I :

1 0.

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0 0 / A E P S

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0 8

0 0

5 基于多源信息的延时约束加权模糊P e t r i网故障诊断模型 吴文可1 ,文福拴2 ,薛禹胜3 ,周华锋4 ,李晓露5 ( 1. 华南理工大学电力学院,广东省广州市

5 1

0 6

4 0;

2. 浙江大学电气工程学院,浙江省杭州市

3 1

0 0

2 7;

3. 南瑞集团公司( 国网电力科学研究院) ,江苏省南京市

2 1

1 1

0 6;

4. 中国南方电网电力调度控制中心,广东省广州市

5 1

0 6

2 3;

5. 阿尔斯通电网技术中心有限公司,上海市

2 0

1 1

1 4 ) 摘要: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 P e t r i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 P e t r i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I E E E3 9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. 关键词:故障诊断;

多源信息;

模糊 P e t r i网;

不确定性 收稿日期:

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1 2 -

0 8 -

0 1;

修回日期:

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1 3 -

0 8 -

1 2. 国家科技支撑计划资助项目(

2 0

1 1 B AA

0 7 B

0 2) ;

南方电网公 司重点科技项目( K - Z B

2 0

1 1 -

0 1

2 ) .

0 引言 自2 0世纪8 0年代以来, 国内外在电力系统故 障诊断领域已经做了相当多的研究工作.目前投入 实际应用或者具有应用潜力的故障诊断方法主要包 括基于专家系统的方法[ 1] 和基于解析模型的方法[

2 - 3] .此外, 人工神经元网络[

4 ] 、 贝叶斯网络[ 5] 、 数 据挖掘技术[ 6] 、 粗糙集[

7 ] 、 P e t r i网[ 8] 等理论和方法 也逐步应用于电力系统故障诊断的研究之中.其中, P e t r i网故障诊断法因逻辑严密、 物理意义清晰、 推理过程比较简单而受到越来越多的关注. 传统的 P e t r i网主要由库所节点、 变迁节点和 有向弧组成[

8 ] .在Petri网中, 元件、 保护和断路器 之间的联系、 变迁的激活与执行可以用图形直观地 表示出来, 还可以用矩阵分析方法描述故障过程的 网络动态变化, 推理过程比较简单[

9 ] . 虽然基于传统 P e t r i网的故障诊断方法具有上 述优点, 但其在一定程度上无法处理故障诊断问题 中的不确定性因素.为此, 近年来提出了计及保护 和断路器动作不确定性的模糊 P e t r i网( f u z z yP e t r i n e t , F P N) , 求解电力系统故障诊断问题.文献[ 9] 提出了一种基于模糊 P e t r i网的故障诊断模型以处 理保护和断路器动作的不确定性, 具有快速、 高容错 和能够并行处理等优点;

文献[

1 0] 发展的基于模糊 P e t r i网络的诊断方法计及了保护和断路器动作的 时序属性, 能够在一定程度上对不完备的动作信息 进行纠错;

文献[

1 1] 发展了一种基于方向性加权模 糊Petri网的诊断方法, 对母线和线路可能发生的 各类故障蔓延方向分别建模, 并采用加权方式描述 不同的保 护和断路器动作对诊断结果的影响;