基于概率Petri网模型的电网短路故障诊断研究

摘要

本文针对当前电网短路故障诊断方法的不足之处，采用了一种利用Petri网模型对电网短路故障进行建模和分析的方法，并考虑到Petri网在对电网进行短路故障诊断时可能会出现空间组合爆炸的问题以及传统Petri网不能有效处理电网中不确定信息的缺陷。
　　首先，针对传统Petri网的不足进行了一定改进，形成了一种结合概率信息的Petri网模型，并在此基础上采用了一种针对电网中存在不确定信息的情况下，可以有效、准确识别出故障元件的概率推理规则，形成了一种针对电网中各个元件分别建立概率Petri网模型的方法。该方法可以解决电网规模过于庞大时传统Petri网模型可能发生诊断爆炸的问题，可针对电网中保护或断路器可能出现的拒动或者误动及 SCADA系统所监测故障信息的不准确性赋予保护和相应断路器正确动作的概率值。
　　其次，在电网短路故障的诊断中，根据保护和相应断路器正确动作的概率值直接形成元件概率Petri网模型的初始标识M0，进而形成概率Petri网模型的关联矩阵C。并根据关联矩阵中第一层的初始概率值进行从左至右、从上至下的数学计算从而模拟出托肯的传递情况，即可以准确地得到故障的传播路径及相应的概率值，从而完成对故障元件的快速诊断和定位。该方法简化了传统故障诊断的复杂过程，使故障诊断的效率以及准确性均有了较为明显的改善。
　　最后，针对IEEE.118部分母线标准实验线路进行了概率Petri网的建模、分析，并就此实验线路验证了该模型对电网短路故障进行诊断的可行性及有效性。

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1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文的主要工作

2 Petri网的基本理论

2.1 Petri网简介

2.2 Petri网理论基础

2.3 Petri网模型的矩阵计算方法

2.4 本章小结

3 电网短路故障诊断的Petri网建模

3.1 电网故障的诊断过程

3.2 Petri网进行故障诊断的建模方法

3.3 Petri网区域分层诊断模型设计

3.4 本章小结

4 概率Petri网模型的诊断方法

4.1 概率Petri网的定义和推理规则

4.2 对概率Petri网中元件动作概率值的整定

4.3 本章小结

5 概率Petri网模型的电网短路故障诊断

5.1 建模

5.2 故障仿真

5.3 本章小结

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

致谢