电力系统故障诊断算法概述

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电力系统故障诊断与分析

电力系统故障诊断与分析

电力系统故障诊断与分析一、前言电力系统是国家重点建设的基础性工程之一,其安全性和可靠性对国家经济和社会稳定具有极其重要的影响。

然而,电力系统也不可避免地存在着故障的可能性,这些故障往往会造成电力系统的停运,对正常生产和社会生活带来影响。

因此,本文将重点介绍电力系统故障的诊断与分析。

二、电力系统故障的分类电力系统故障一般可分为以下三类:1.短路故障短路故障是指电路中两个本来不应该相连的节点之间出现了低电阻的连通路径。

这将导致电流迅速增大,电路中热点温度迅速升高,可能会引起电器设备短路烧毁、火灾等严重后果。

短路故障的原因通常有接线错误、绝缘老化、设备故障等。

2.断路故障断路故障是指电路中断路或断开,电路中气息消失,无法完成电力传输。

这种故障一般由于设备过载或过热引起,可能会导致电力系统停运或设备损坏。

3.接地故障接地故障是指电器设备、电缆线路或接地线路等与大地之间的连通性发生问题,电力系统发生意外的接地。

接地故障可分为单相接地、两相接地、三相接地等不同类型,这种故障可能会对人身和设备安全造成极大威胁。

三、电力系统故障的诊断和分析电力系统故障的诊断和分析,旨在迅速、准确地找到故障点,及时采取措施,防止故障扩大,确保电力系统安全稳定运行。

故障诊断通常可以分为硬件故障诊断和软件故障诊断两种。

1.硬件故障诊断硬件故障诊断是指通过检测和分析电力系统中各种硬件设备的运行情况,找出故障设备,确定故障原因及其范围,并采取相应措施进行修复的过程。

硬件故障诊断通常包括以下几个方面:(1)现场检测:根据现场条件,对电力系统中的设备逐一进行检测,明确故障设备及其位置。

现场检测通常包括检查接线是否正常、对电缆进行测量和绝缘检查、检查开关和断路器是否正常、对变压器进行检测等。

(2)监测系统诊断:通过监测系统采集的数据,对电力系统中的各种电气参数进行分析,确定故障设备及其范围,进而明确问题所在。

监测系统诊断通常包括电力质量监测、故障录波检测等。

基于智能算法的电力系统检测与故障诊断

基于智能算法的电力系统检测与故障诊断

基于智能算法的电力系统检测与故障诊断电力系统是现代社会基础设施的重要组成部分,其安全运行至关重要。

然而,由于各种原因,电力系统可能会出现故障,给人们的生活和生产带来严重影响。

因此,基于智能算法的电力系统检测与故障诊断成为了一个热门的研究领域。

智能算法是一种利用计算机技术模拟人类智能思维过程的算法。

它通过对大量数据的分析和处理,能够较准确地判断电力系统的运行状态和故障原因,帮助运维人员及时采取相应措施,以保证电力系统的正常运行。

下面将重点介绍基于智能算法的电力系统检测与故障诊断的技术和方法。

首先,基于智能算法的电力系统检测与故障诊断需要采集大量的实时数据。

这些数据包括电流、电压、频率等指标的变化情况。

在采集数据的过程中,可以利用传感器等设备进行实时监测,将数据上传至服务器或专门的数据平台进行存储和处理。

其次,基于智能算法的电力系统检测与故障诊断需要用到数据挖掘和机器学习等技术。

通过对大量的历史数据进行分析和挖掘,可以建立电力系统的模型,并预测其未来的运行状态。

在机器学习算法中,神经网络、遗传算法、支持向量机等方法被广泛应用于电力系统检测与故障诊断中。

这些算法能够根据输入的数据进行训练,并根据训练的结果识别电力系统中的异常情况,并判断故障发生的原因和位置。

另外,基于智能算法的电力系统检测与故障诊断还可以结合专家系统的思想。

专家系统是一种模仿专家决策过程的计算机程序,它可以通过预先设定的规则和知识库来判断电力系统的状态和故障原因。

与机器学习相比,专家系统不需要大量的数据进行训练,但需要专家的知识和经验来提供相应的规则和知识库。

在实际应用中,基于智能算法的电力系统检测与故障诊断可以帮助运维人员快速定位故障,减少故障处理的时间和成本。

通过分析电力系统的工作状态和关键指标,可以提前发现潜在的故障隐患,并进行预警和预防措施。

同时,智能算法还可以优化电力系统的运行策略,提高系统的效率和可靠性。

然而,基于智能算法的电力系统检测与故障诊断也面临着一些挑战。

电力系统中的故障预测和诊断技术

电力系统中的故障预测和诊断技术

电力系统中的故障预测和诊断技术第一章:引言电力系统是一个复杂的大系统,由众多电力设备组成,如变压器、发电机、开关设备和输电线路等。

在日常运行中,由于一些原因,这些设备可能会产生故障,导致电力系统的停机甚至引发灾难性后果。

因此,准确、及时地预测和诊断电力设备故障是保障电力系统安全稳定运行的重要手段之一。

第二章:电力系统中的故障预测技术2.1 统计分析法统计分析法是一种常用的故障预测方法,通过分析历史故障数据建立故障模型,预测未来可能出现的故障。

其中,常用的模型包括时间序列模型、回归模型和神经网络模型等。

此外,统计分析法还可以结合数据挖掘技术和专家知识,进一步提高故障预测准确度。

2.2 基于物理模型的故障预测基于物理模型的故障预测方法是通过建立电力设备的数学模型,对设备的状态进行模拟和分析,从而预测可能发生的故障。

这种方法需要对设备的工作原理、建模方法和参数调整技术等方面进行深入研究,所需的信息和条件也相对较多。

但是,基于物理模型的故障预测方法的准确度和可靠性相对较高。

第三章:电力系统中的故障诊断技术3.1 基于信号处理的故障诊断技术基于信号处理的故障诊断技术是通过对电力设备输出信号的频谱、波形、幅值和相位等信息进行分析和处理,快速确定故障发生的位置和性质。

其中,最常用的方法包括小波变换、功率谱密度估计和高斯混合模型等。

3.2 基于机器学习的故障诊断技术基于机器学习的故障诊断技术是将专家知识和数据挖掘技术相结合,通过对大量故障数据的分析和学习,建立故障诊断模型,快速、准确地判断故障的类型和位置。

其中,常用的算法包括支持向量机、决策树、神经网络和贝叶斯网络等。

第四章:电力系统中的故障预测与诊断技术的应用故障预测和诊断技术在电力系统维护和管理中起着重要作用。

它们可以帮助维护人员及时发现电力设备的隐患,避免故障发生,保障电力系统的安全稳定运行。

此外,这些技术还可以节省维修成本、提高设备可靠性和延长设备使用寿命,对电力企业的经济效益、社会效益和生态效益都具有重要意义。

电力系统故障监测与诊断

电力系统故障监测与诊断

电力系统故障监测与诊断随着社会的不断发展,电力系统在我们生活中扮演着至关重要的角色。

然而,电力系统在运行过程中难免会出现各种故障。

因此,对电力系统故障的及时监测与诊断显得尤为重要。

本文将详细介绍电力系统故障监测与诊断的方法和技术。

第一部分:电力系统故障监测技术1.传统监测技术传统的电力系统故障监测技术主要依靠人工巡检和基于经验的方法。

工作人员通过定期巡视设备、观察数据变化并运用自身经验进行判断。

尽管这些方法在一定程度上能够识别一些故障,但是主观性和依赖于人力的限制使得其效果有限。

2.智能监测技术为了克服传统监测技术的局限性,智能监测技术逐渐应用于电力系统故障监测中。

智能监测技术包括无线传感器网络、数据挖掘、模式识别等方法。

通过布置传感器节点来实时采集设备状态信息,并通过数据挖掘和模式识别技术实现对故障的自动监测和诊断。

相比传统监测技术,智能监测技术能够提高监测的准确性和及时性。

第二部分:电力系统故障诊断方法1.基于规则的故障诊断基于规则的故障诊断方法是最常用的一种方法,其通过建立一套故障规则库,根据电力系统的实时监测数据和设备状态信息来匹配规则,进而判断是否发生故障以及故障的类型和位置。

这种方法简单易行,但是规则库的构建和维护需要大量的专业知识和经验。

2.基于模型的故障诊断基于模型的故障诊断方法是在电力系统建模的基础上进行故障诊断的一种方法。

通过建立电力系统的数学或物理模型,将实时监测数据与模型进行比较来诊断故障。

这种方法准确度较高,但是需要建立精确的电力系统模型,并且对于复杂的电力系统来说,模型的建立和维护较为困难。

第三部分:电力系统故障监测与诊断的挑战与展望1.挑战目前,电力系统故障监测与诊断还存在一些挑战。

首先,传统的监测方法仍然在一定程度上存在着主观性和依赖于人力的问题,需要进一步提高自动化和智能化水平。

其次,对于规模庞大、复杂性高的电力系统来说,如何高效地监测和诊断仍然是一个难题。

同时,电力系统的发展也带来了对监测和诊断技术的新要求,比如对高可靠性和高精度的要求。

电力系统故障诊断技术及其应用

电力系统故障诊断技术及其应用

电力系统故障诊断技术及其应用电力系统是现代文明的重要基石,它的稳定运转直接关系到社会的经济发展和人民的生产生活。

然而,电力系统由于种种原因常常出现故障,甚至会发生严重的事故,造成经济和社会上巨大的损失。

因此,电力系统故障的快速、准确诊断和定位是电力系统安全稳定运转的重要保障之一。

本文将介绍电力系统故障诊断技术及其应用。

一、电力系统故障诊断技术1.故障分析方法故障分析是电力系统故障诊断的基础,是确定故障现象的本质和原因的重要手段。

目前,常用的故障分析方法有事件树法、故障树法和失效模式及其影响度分析法。

2.故障诊断技术故障诊断是电力系统故障预测和控制的核心技术之一,主要包括人工故障诊断、智能故障诊断和模型预测故障诊断。

其中,智能故障诊断技术(如人工神经网络、支持向量机、模糊推理、遗传算法等)因其较高的准确率和自适应性,正在逐渐成为电力系统故障诊断技术的主流。

3.故障诊断系统故障诊断系统是通过采集电力系统运行数据,对数据进行处理分析,提取有用信息,最终进行故障诊断的软件系统。

其核心是根据故障的针对性与复杂性,选用合适的故障诊断方法和算法,进行系统化的设计和开发。

目前,国内外已经出现了一些成熟的故障诊断系统,如GE公司的Enervista Viewpoint、西门子公司的Simatic WinCC和ABB公司的MicroSCADA Pro等。

二、故障诊断技术的应用1.电力系统设备在线监测电力系统中的各种设备都拥有特定的检测指标,通过对这些指标的实时监测,可以实现设备的在线故障诊断。

这种在线监测方式具有实时性强、准确性高等特点,并且可以有效地监测设备的健康状态,实现对设备的预测维护。

2.电力系统事件分析与预警电力系统事件分析与预警是指通过对电力系统的监测分析,预判未来可能出现的故障事件,并提前采取相应的预警和控制措施。

这种方法可以有效地避免或减轻电力系统故障带来的危害。

目前,国内外已经出现了一些基于故障预测的电力系统事件分析与预警系统,如ABB公司的Network Manager、西门子公司的Meter Data Management等。

电力系统故障诊断中的故障特征提取与分类算法使用方法

电力系统故障诊断中的故障特征提取与分类算法使用方法

电力系统故障诊断中的故障特征提取与分类算法使用方法引言电力系统是现代社会运行的重要基础设施之一。

然而,由于各种原因,电力系统也会遭遇各种故障。

快速准确地诊断故障并采取适当措施是确保电力系统安全运行的关键。

在电力系统故障诊断中,故障特征提取与分类算法起着至关重要的作用。

本文将介绍故障特征提取与分类算法的使用方法,旨在帮助电力系统工程师提高故障诊断的效率与准确度。

故障特征提取方法在电力系统故障诊断中,故障特征提取是获取故障信息的关键步骤。

以下介绍几种常用的故障特征提取方法:1. 统计特征提取:统计特征提取是基于信号的统计性质来描述故障的特征。

常用的统计特征包括均值、方差、峰值、波形因子等。

统计特征提取方法简单易实现,可以很好地反映故障信号的变化情况。

2. 频域特征提取:频域特征提取是通过对故障信号进行傅里叶变换或小波变换,将信号转换到频域进行分析。

常用的频域特征包括能量谱密度、频率分布等。

频域特征提取能够提取故障信号的频率信息,对于识别周期性故障非常有效。

3. 小波包特征提取:小波包特征提取是一种通过小波包变换提取故障信号特征的方法。

小波包变换将信号分解成多个子带,可以更好地捕捉故障信号的时频信息。

小波包特征提取方法具有较高的精度和鲁棒性,在电力系统故障诊断中得到了广泛应用。

故障分类算法故障特征提取完后,接下来需要对提取到的特征进行分类,以准确识别故障类型。

以下是几种常用的故障分类算法:1. 支持向量机 (SVM):SVM是一种机器学习算法,可以用于二分类和多分类问题。

SVM通过在特征空间中找到一个最优的超平面来进行分类。

在故障诊断中,SVM能够根据提取到的特征,将故障信号划分到不同的故障类型,具有较高的准确率和鲁棒性。

2. 人工神经网络 (ANN):ANN是一种模仿生物神经系统功能的计算模型,也可以用于故障分类。

ANN通过模拟人脑神经元的相互连接,实现对故障信号的非线性建模和分类。

ANN具有较强的自适应性和泛化能力,能够很好地处理非线性问题。

电力系统中的电能质量监测与故障诊断方法

电力系统中的电能质量监测与故障诊断方法

电力系统中的电能质量监测与故障诊断方法电力系统作为现代社会的重要基础设施,其稳定运行和电能质量的保障对于保障人民群众生产生活的正常进行至关重要。

然而,由于各种因素的干扰,电力系统中常常会出现电能质量问题和故障,给生产和生活带来不便和损失。

因此,电力系统中的电能质量监测和故障诊断方法显得十分重要。

对于电力系统中的电能质量问题,早期的监测方法主要依赖人工观测和经验判断,这种方法需要大量的人力和物力投入,且无法实时监测电网的运行状态。

随着科技的不断进步,如今已经有了许多更为先进的电能质量监测方法。

一种常见的电能质量监测方法是采用传感器网络技术。

该方法利用传感器节点分布在电能质量监测点上,实时采集电能质量相关的数据,并通过无线通信技术传输到监测中心进行处理和分析。

传感器网络可以实现对整个电网的全面监测,不仅能够实时获取电能质量参数,还可以提供故障时的告警功能。

此外,传感器网络还可以实时监测电能的波动和频谱特性,为电网运维人员提供更准确的电能质量信息。

另一种常用的电能质量监测方法是基于数据挖掘和智能算法的监测方法。

该方法利用大数据分析和机器学习算法对电能质量数据进行处理和分析,识别出潜在的问题和异常。

通过分析历史数据和实时数据,该方法可以预测电能质量的变化和趋势,提前采取措施防止潜在故障的发生。

此外,该方法还可以通过模式识别和分类算法来识别不同类型的电能质量问题,并给出相应的解决方案。

除了电能质量监测外,电力系统中的故障诊断也是一个重要的问题。

传统的故障诊断方法主要依靠人工排除法来逐一排查故障源,这种方法耗费时间和人力,并且无法及时发现潜在的故障隐患。

因此,开发一种高效准确的故障诊断方法显得十分迫切。

一种常见的电力系统故障诊断方法是基于智能算法的诊断方法。

该方法利用机器学习算法对电力系统的正常工作状态进行建模,并根据当前的运行数据和实时监测数据进行比对和分析,从而快速准确地诊断出故障。

例如,支持向量机、神经网络和遗传算法等智能算法可以根据历史数据的学习,构建故障模型,并利用实时数据来判断系统是否发生故障,并提供可能的故障原因。

电力系统中的故障诊断方法与技巧分析

电力系统中的故障诊断方法与技巧分析

电力系统中的故障诊断方法与技巧分析电力系统作为现代社会不可或缺的基础设施,其可靠性和稳定性对于保障电力供应的运行至关重要。

但是,在长期运行中,电力系统可能会遭遇各种故障,如线路故障、设备故障等,这些故障可能会导致电力系统的停运,给社会带来巨大的经济损失和安全隐患。

因此,及时准确地诊断电力系统中的故障,修复并恢复电力供应,对于电力系统的正常运行至关重要。

本文将介绍电力系统中常见的故障诊断方法和技巧,以帮助电力工程师更好地解决故障问题。

首先,电力系统故障诊断的基本方法是通过观察和分析电力系统的运行状况,寻找异常信号和特征,从而确定故障的具体位置和原因。

在实际操作中,可以采用以下几种方法进行故障诊断:1. 线路参数测量法:通过对电力系统中的线路参数进行测量,如电流、电压、功率因数等,判断是否存在异常值,进而确定故障的位置和类型。

例如,若某条线路的电流突然升高或降低,可能表明在该线路上存在短路故障。

2. 经验判断法:基于工程师的经验和对电力系统的深入了解,结合观察到的运行情况,动态判断可能存在的故障原因。

这种方法在实际应用中较为常见,但由于受个人经验和主观因素的影响,可能并不总是准确。

3. 逻辑推理法:通过采集和分析电力系统的各种信号和数据,建立模型和规则,利用逻辑推理的方法确定故障的位置和类型。

例如,若某设备的温度、振动等参数超过了预设的阈值,可能表明该设备存在故障。

除了以上基本方法外,还有一些常用的故障诊断技巧,可提高故障诊断的准确性和效率:1. 信息共享与协作:在面临复杂故障时,多个专业领域的电力工程师可以进行信息共享和协作,共同解决问题。

通过技术会议、讨论和分析等方式,加强团队合作,提高故障诊断的能力。

2. 实时监测与数据分析:借助先进的监测设备和数据分析技术,及时获取电力系统的运行状态和参数。

通过对这些数据进行分析和比对,可以更快地发现异常信号和特征,提高故障诊断的准确性。

3. 故障预防与维护:定期对电力系统进行维护和检修,及时更换老化设备和部件,可以减少故障的发生。

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电力系统故障诊断算法概述摘要:本文概述了目前电力系统故障诊断的算法研究现状,总结了当前的主流研究算法——专家系统法、模糊理论法、人工神经网络法、遗传算法、petri 网的方法、粗糙集理论、多代理系统、贝叶斯网络法以及近似熵算法,并对他们在电力系统故障诊断应用中存在的一些缺点做出了概括。

关键词:申力系统;故障诊断;专家系统;人工神经网络;溃传算法;0引言当前,电力系统在国民经济中的地位越来越突出,因而对电力系统的安全性、可靠性提出了更高的要求。

现在电网的规模庞大,结构趋于复杂,区域之间的联系密切,对电力系统故障诊断的研究意义重大。

电力系统故障诊断是通过各类保护装置产生的信息,基于一定的理论和经验来对故障发生的区段、故障元器件、故障性质作出快速、准确的处理。

虽然国家电网的SCAD/EMS系统在电力系统故障的获取方面起到了一定的作用,但是电网故障时大量的信息远远超出了运行人员的能力,所以迫切的需要一套更加完整的智能电力系统故障诊断系统,实现对电网故障的自动快速诊断。

但是,电力系统中电力设备的种类繁多品种不一,保护装置配合的复杂性、电网结构的变化不确定性,导致了电网故障诊断是一个复杂的综合问题。

近年来国内外许多学者提出了多种故障诊断的技术和方法,主要包括:专家系统法ES (Expert System)、模糊理论法ET(Fuzzy Theory)、人工神经网络法ANN (Artificial Neural Network)、遗传算法GA(Genetic Algorithms)、petri网法、粗糙集理论RST(Rough Set Theory)、多代理系统MAS(Multi-agentSystem)、贝叶斯法BN(belief network)以及近似熵算法。

本文对上述方法归纳总结,阐述了各自在电力网中的故障诊断的应用,分析各种方法的特点,并对一些相关技术和方法的发展进行简要的介绍。

1电力系统故障诊断国内外研究发展现状1.1基于专家系统的方法ES专家系统ES(Expert System)是目前发展最早相对比较成熟的一种智能技术。

它是一个智能计算机程序系统,内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验,具有大量的专业知识与经验的程序系统,利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。

一般而言,专家系统大概由6部分构成:知识库、数据源、推理机、咨询说明、知识学习和人机界面;其中用来存放系统待解决问题的相关领域的专业知识的知识库和用来控制、协调整个系统工作的推理机是专家系统的核心。

在电力系统中,专家系统通过把断路器、保护器的动作逻辑结合运行人员的经验以适当的表达式和结构形式录入知识库,根据电网中报警系统所提供的相关信息由推理机进行分析,从而获得相关故障诊断结果,然后反应给调度员。

专家系统结合了相关的理论知识和专家的经验知识来解决问题,这样一方面解决了那些只能依靠解析才能解决的问题,另一方面缩小了搜索和推理的范围,提高了故障诊断的效率。

随着控制理论和数学规划技术决策支持不断在电力系统中的运用和专家系统知识表达的多样性,使得专家系统在电网故障诊断中发挥了其独特的作用。

然而随着电网互联规模和运行复杂性越来越大,运行程度越来越接近极限,专家系统渐渐暴露出一些问题,主要归纳有如下几点:(1)专家系统知识库的灵活性较低。

现在专家系统知识库知识的获取还主要是靠人工移植来获取所需要领域的专业知识,当电网中网络结构和各种电气设备的配置等发生改变时知识库就需要作出相应的修改。

(2)目前的专家系统中知识库不具备模仿学习的能力。

在电力运行的过程中,一旦出现以前没有出现过的故障情况时,该系统不能利用现有的知识来作出正确的诊断,这样就很容易造成误判,直接影响运行人员的操作。

(3)专家系统的容错能力低。

在电力故障发生以后,断路器和保护装置发生误动作时专家系统由于缺乏有效的识别错误信息的方法和计算推理能力,有可能就会做出错误的诊断结果。

(4)知识库的维护比较困难。

因为电网规模的扩大直接对专家系统的规模提出了更大的要求,而大规模的专家系统规模的维护、修改难度也逐渐增大,因此要随时进行系统的维护和修改需要投入大量的人力和财力。

(5)系统在故障诊断的过程中很难避免要进行多次迭代,这样容易造成推理计算速度变慢和系统组合的奔溃,从而实时性和有效性将会受到一定的影响。

1.2基于模糊理论的方法FT模糊理论的方法FT(Fuzzy Theory)是通过经典集合理论模糊化,运用语言变量和近似推理的模糊逻辑,具有完整推理体系的智能技术。

模糊理论系统包括模糊知识库、模糊推理机和人机界面等组成。

由于模糊理论使用变量来表达专家经验,这样更加符合人们正常的表达习惯,然后将精确推理模糊化,在一定程度上增加了专家系统的容错能力,这样可以适应不确定的问题。

在电力系统故障诊断中,模糊理论主要有两种情况:一种是推理机诊断所依据的信息完全正确,而是故障于对应的保护装置、断路器状态之间关联关系无法来确定,以及用模糊隶属度对这种可能性描述的度量;另一种则是认为诊断所依据的报警信息有误,而根据电力网络拓扑结构与保护装置、断路器的动作状态提供的报警信息可信度,再结合其它只能系统给出的诊断结果综合来做出判断。

模糊理论由于其推理理论的特殊性,在电力故障中常常需要结合其它几种方法一起使用。

根据对其具体应用的分析,存在一些问题还待进一步来深入研究。

比如在故障诊断过程中由于所隶属的函数关系的不确定性,需要建立复杂的的数学模型来适应其隶属度,还有其模糊逻辑语言规范性的获取、遗忘、修改等理论还不够成熟,一定程度上成为了模糊理论进一步发展的瓶颈。

1.3基于人工神经网络的方法ANN人工神经网络的方法ANN(Artificial Neural Net-work)是模拟人类神经系统中信息的传递、处理过程的一种人工智能技术,也是AI技术的一个重要分支。

人工神经通过专家领域所提供的大量先验知识和故障实例来构成ANN所需要的知识库样本,免去了对所涉及的专业知识进行形成、转化、表达等工作。

人工神经方法采用神经元及它们之间的有向权重连接来隐含处理问题所需要的知识,而其自学能力、自我组织能力、容错能力以及各神经元之间计算的相互独立性、鲁棒性高,省去了推理机的构造,且推理速度与规模大小无明显的关系,很快引起学者们的关注,使得基于人工神经网络的故障诊断的研究也日益广泛。

这种方法在电力故障中的体现出其优越性的同时也暴露出了该方法的一些问题,主要包括:(1)在大型电力网络中,样本的完备性直接影响着其性能的好坏。

(2))对自身行为和输出的结果无法做出合理的解释。

(3)该方法存在训练速度慢,无法收敛甚至可能会陷入局部最优。

(4)不擅长处理启发性的知识。

1.4基于遗传算法的方法GA遗传算法GA(Genetic Algorithms)最初由美国Michigan大学J.Holland教授于1975年首先提出来的,是依据达尔文的生物进化论中所提到的生物进化过程中自然选择和遗传学机理,通过模仿生物遗传和进化的进程,寻求对复杂问题的全局最优解的优化算法。

它依据适者生存,优胜劣汰的进化规则,对包含可能解的群体进行基于遗传学的操作,不断生成新的群体并使群体不断进化,同时以全局并行搜索优化群体中的最优个体,以求得满足要求的最优解。

电力系统故障诊断过程中,采用遗传算法的基本思想是将电网故障诊断描述为优化问题,建立诊断的解析模型,最终都归结为无约束0-1整规划问题,并采用遗传算法进行求解数学模型得到故障设备。

由于电网故障诊断问题有保护或断路器误动作的复杂故障情况,合理的诊断结果可能有多个,而且其可信程度一样。

从优化的角度讲,就是可能存在多个最优解。

求得所有合理的结果无疑是希望的,因为这些故障发生的概率是相等的。

因此遗传算法在每次迭代中都保留一组候选解。

按其解的优劣进行排序,并按某种指标从中选出一些解,利用一些遗传算子如交叉(crossover)和变异(mutation)等对其进行运算,希望选出的这些解具有良好的特征,以便产生出优良的“后代”,并且选出的这些解在解空间中相当分散,增加了求得全局最优解的机会,重复此过程,直至满足某种收敛指标为止。

遗传算法的模型由于其严密的理论和依据不完整信息的情况下给出最优的多个可能的结果,具有良好的应用前景。

但是如何根据保护配置原则、断路器之间的逻辑关系来建立目标函数成为该算法得益推广的瓶颈。

另外,其在运算过程中寻优过程的随机性,可能会导致一些最优解的漏选;而重复进行求解全局最优解可能会导致计算速度的变慢,直接影响诊断的时效性。

1.5基于petri网的方法Petri网是在1962年由德国的Carl Adam Petri在他的博士论文《用自动机通信》中首先使用网络结构模拟通信系统,这种模型后来以Petri网为名流传。

Petri 网以网络理论为基础,描述系统中离散随机事件之间的逻辑关系,以代数矩阵运算演绎系统中同时发生、次序发生或者循环发生的各种动态活动。

Petri网既可以通过位置节点和变迁节点静态地对系统作出分析,也可以利于各相互节点上的令牌动态地对系统行为作出分析。

电力系统故障发生属于一个离散事件的动态系统,通过系统中各级、各类保护的动作反应故障,并把排除故障也视为是一系列事件活动的结合体,事件序列与对应的实体联系在一起。

正是由于Petri网独特的诊断方法,它可以对同时发生、次序发生或者循环发生的的故障进行定性和定量的分析,所以在电网中显示出一定的优越性。

同时该方法也存在着一些不足:(1)由于电网拓扑结构的复杂度大,节点数目繁多,建立起完整的Petri网需要有足够多的经验知识,进一步甚至会产生状态空间的爆炸。

(2)对错误的识别能力较差,对误报警信息不能做出合理的判断。

(3)时间特征要求高的行为特征基本的Petri网不能够进行有效的描述,因此对已较为复杂的系统建模时需要采用高级的Petri网。

1.5基于粗糙集理论RST粗糙集理论RST (Rough Set Theory)最早是由波兰Z.Pawlak教授在1982年提出的一种研究不完整性和不确定性问题的新型数学工具。

粗糙集理论RST以对观察和测量所得数据进行分类的能力为基础,基于一个(或一组)机构关于一些事实和它分辨某些特点、过程和对象等的能力知识。

粗糙集理论RST对于处理不完整数据和不精确知识的表达具有相对好的效果。

在电力系统中,因保护装置和断路器误动作、信号传输误码等原因所造成的错误或者不完整报警信息,其可以用一个模式分类问题描述来解决,因此很适合用粗糙集理论RST的决策表方法。

通过粗糙集理论所建立的决策表实现其自动化简和约简的搜素,删除多余属性后抽取出诊断规则,揭示报警信息内在的冗余性。

基于粗糙集理论RST的方法主要特点是它可以很好的处理不完整、不确定及信息冗余的情况,在中小型电力系统和变电站故障诊断中是较为理想的方法。

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