配电网故障诊断的Petri网建模与仿真研究

摘要

随着科技的进步和社会的发展，各类行业对电力系统的依赖程度日渐增加，电网规模不断扩大。由于人为破坏或自然不可抗拒力等原因，电网故障引起大规模停电事故的概率亦有所增加，将造成供电质量的下降，甚至损坏电气设备等后果。显而易见，亟需一套比较完备的故障诊断系统，为电力人员分析决策提供可靠的技术支持，减少故障的蔓延，保证优质稳定的电能供应。
　　首先，在现有的研究成果前提下，研究了基于时序颜色Petri网的故障诊断方法，并完善了模型，通过时序公式充分利用远后备保护信息，使其即使在主保护信息缺失的情况下仍可继续进行故障诊断。同时用软件MATLAB编程实现诊断过程以确定故障元件。
　　然后，通过将与或树元素融入到颜色Petri网中，利用与或树突出的容错性及逻辑表达能力和颜色Petri网的折叠功能，形成二者优点结合的诊断模型，不仅诊断过程比较简单，具有较好的处理不完备信息的能力，而且具有规模较小、简易清晰的优势，可避免组合爆炸，通用性和适应性较好。
　　最后，利用仿真软件MATLAB GUI对故障诊断进行了界面的设计与实现，并用算例进行验证。通过MATLAB GUI将系统的拓扑结构图与故障诊断功能集成到一起，既可以形象地展现出系统各元件的连接关系，又可以使用户清晰地看到故障信息和诊断结果，方便操作与分析、增强了人机互动。

目录

声明

1 绪 论

1.1 课题研究的背景和意义

1.2 配电网故障诊断的研究现状

1.3 本文的主要研究工作

2 Petri网及与或树

2.1 Petri网的基本概念和定义

2.2 Petri网的基本规则

2.3 与或树

2.4 本章小结

3 基于时序颜色Petri网的配电网故障诊断

3.1 配电网故障诊断Petri网模型

3.2 模型适应性分析

3.3 算例验证及结果分析

3.4 本章小结

4 基于与或树颜色Petri网的配电网故障诊断

4.1 概 述

4.2 故障诊断模型

4.3 故障诊断流程

4.4 算例分析

4.5 本章小结

5 故障诊断的MATLAB软件设计

5.1 MATLAB GUI简介

5.2 界面建立与设计

5.3 故障诊断的仿真实现与验证

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士期间主要成果