文獻(xiàn)[37~42]屬后一類,它先對診斷模型所依據(jù)的輸入信息模糊化,即認(rèn)為系統(tǒng)的輸入報(bào)警信息的可信度不為1。它是根據(jù)輸電網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洚?dāng)前情況,對保護(hù)、斷路器動作行為的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)賦予報(bào)警信息可信度,通過ANN或ES診斷模型輸出模糊數(shù),再由反模糊系統(tǒng)去解釋其輸出,提供給運(yùn)行人員一個(gè)語言化的結(jié)論。
根據(jù)模糊系統(tǒng)具體應(yīng)用的分析結(jié)果,得出尚須深入研究的問題:1)對不確定性問題用隸屬度函數(shù)來描述時(shí),應(yīng)建立什么樣的隸屬函數(shù)是極其關(guān)鍵的問題,須在足夠經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,有效地建立隸屬函數(shù);2)研究診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)備或自動裝置的配置發(fā)生變化時(shí),與之有關(guān)的模糊知識庫或規(guī)則的模糊度也要相應(yīng)的修改,即也存在可維護(hù)性問題;3)電力系統(tǒng)故障診斷的不確定性情況是多種多樣的,并非是固定不變的,取決于系統(tǒng)中硬件裝置的可靠性(如斷路器跳閘誤跳或拒跳),診斷系統(tǒng)所依據(jù)的實(shí)時(shí)信息的可信度(如實(shí)時(shí)信息在傳遞中出現(xiàn)的畸變可能性與環(huán)境有關(guān))等因素。顯然,F(xiàn)T對不確定因素的處理只能是有限度的改進(jìn)。
5 基于GA的電力系統(tǒng)故障診斷[43~49]
GA是建立在Darwin自然選擇和Mendel遺傳學(xué)說基礎(chǔ)上,通過模仿生物遺傳和進(jìn)化的進(jìn)程,尋求對復(fù)雜問題的全局最優(yōu)解的優(yōu)化算法。它按一定規(guī)則對問題解進(jìn)行字符串編碼,模擬人工染色體表示某優(yōu)化問題的可行解,用隨機(jī)方法形成初始解群,再按自然選擇的原理,通過群體搜索策略和遺傳操作,對群體中個(gè)體之間的信息交換,使得GA不易陷入局部極小點(diǎn),能夠以很大概率得到全局最優(yōu)解集或局部最優(yōu)解集。與傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)不同,GA對待求解問題不需涉及常規(guī)優(yōu)化問題求解的復(fù)雜數(shù)學(xué)過程;同時(shí)GA也不需要直接對知識規(guī)則和訓(xùn)練樣本選擇處理,這是它和基于ES、NN診斷系統(tǒng)相比的最大優(yōu)勢之處。
文獻(xiàn)[43]研究用GA解決輸電網(wǎng)絡(luò)故障診斷問題。文章根據(jù)各類保護(hù)動作時(shí)段內(nèi)斷路器動作的時(shí)序信息,從而將輸電網(wǎng)絡(luò)故障診斷問題轉(zhuǎn)化為0-1整數(shù)規(guī)劃問題,建立了GA的電力系統(tǒng)故障診斷的適應(yīng)度函數(shù)模型,實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的故障情況下的故障診斷。
文獻(xiàn)[44]用無源信息識別故障區(qū)域的方法,將故障診斷問題局限于小的局部網(wǎng)絡(luò),在此基礎(chǔ)上分別用Boltzmann機(jī)法、模擬退火法、簡單的和高級的GA實(shí)現(xiàn)了故障診斷系統(tǒng),驗(yàn)證了對交叉和變異算子做過調(diào)整的高級GA在診斷信息不完整的情況下,可以有效的找到全局最優(yōu)解,得到比較理想故障診斷效果。
用GA從優(yōu)化的角度解決故障診斷問題,它能夠在診斷信息不完整的情況下給出全局最優(yōu)或局部最優(yōu)的多個(gè)可能的診斷結(jié)果。但在診斷所依據(jù)的信息發(fā)生畸變,出現(xiàn)復(fù)雜的故障模式的時(shí)候,也難以保證診斷結(jié)果的可靠性。因此如何根據(jù)被診斷對象特征,建立能保證高容錯(cuò)性能故障診斷適應(yīng)度函數(shù),以及如何確定迭代操作結(jié)束的準(zhǔn)則和保證最終的結(jié)果為最優(yōu)解或近似最優(yōu)解。這些問題是基于GA應(yīng)用中需要深入研究的內(nèi)容。
6 基于Petri網(wǎng)絡(luò)的電力系統(tǒng)故障診斷[50~56]
Petri網(wǎng)絡(luò)(Petri net)是由德國數(shù)學(xué)家C.A.Petri于1960~1965年提出的一種通用的數(shù)學(xué)模型[50],是在構(gòu)造有向圖的組合模型的基礎(chǔ)上,形成可用矩形運(yùn)算所描述的嚴(yán)格定義的數(shù)學(xué)對象。Petri網(wǎng)分析方法既可用于靜態(tài)的結(jié)構(gòu)分析,又可用于動態(tài)的行為分析。它以研究系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為為目標(biāo),能夠?qū)ο到y(tǒng)中同時(shí)發(fā)生,次序發(fā)生或循環(huán)發(fā)生的各種活動過程進(jìn)行定性或者定量的分析。所以Petri網(wǎng)絡(luò)是離散事件動態(tài)系統(tǒng)建模和分析的理想工具。
電力系統(tǒng)故障屬于一個(gè)離散事件的動態(tài)系統(tǒng),由系統(tǒng)中各級電壓、各類保護(hù)動作反映故障,并把切除故障的過程看作一系列事件活動的組成,而事件序列與相應(yīng)實(shí)體聯(lián)系在一起。動態(tài)事件主要包括實(shí)體活動(如斷路器、繼電保護(hù)、自動裝置等)和信息流活動(如信號的傳遞,控制指令發(fā)送,各監(jiān)測信號流等)。鑒于電力系統(tǒng)故障動態(tài)過程描述的可行性,可確定用Petri網(wǎng)去構(gòu)造電力系統(tǒng)診斷模型。
文獻(xiàn)[51]以輸電網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備為單位,首先研究了故障“切除”過程的Petri網(wǎng)絡(luò)模型,進(jìn)而對故障診斷的Petri網(wǎng)絡(luò)模型求解。整個(gè)系統(tǒng)的物理概念清晰,數(shù)學(xué)求解速度快適宜實(shí)時(shí)性診斷。文中還分析了保護(hù)、斷路器不正確動作對Petri網(wǎng)絡(luò)模型的影響,并分別給出了識別保護(hù)和斷路器不正確動作的模塊。對IEEE118節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的測試結(jié)果表明,Petri網(wǎng)絡(luò)是一種比較有潛力的模型。但文中對保護(hù)多重性配置,時(shí)間差異,性能發(fā)生變化都未深入討論,它也正是基于Petri網(wǎng)絡(luò)原理存在的局限性。
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