【正文】 下表58為10kV區(qū)域的原始決策表。10kV區(qū)域的初始決策表由24個(gè)條件屬性、6個(gè)決策屬性、40個(gè)樣本組成。表56 35kV區(qū)域?qū)傩约s簡后的決策表樣本ZHBT1ZHBT2SDL3SDL4GLL3GLL4故障元件1L32L33L44L45MX26MX37L48L49L310L311N0表57 35kV分區(qū)屬性值約簡后的決策表樣本ZHBT1ZHBT2SDL3SDL4GLL3GLL4故障元件1**1***L32****1*L33***1**L44*****1L451***MX26*1**MX3根據(jù)表57，提取出的相應(yīng)的故障診斷規(guī)則，建立基于知識(shí)規(guī)則推理的Petri網(wǎng)模型如圖55。具體如表56。決策表的核屬性為{SDL3, SDL4, GLL3, GLL4}。表55為35kV區(qū)域原始決策表。該決策表由14個(gè)條件屬性、4個(gè)決策屬性、16個(gè)樣本組成。依此建立的Petri網(wǎng)模型見圖54。如：庫所CB20表示當(dāng)CB2=0時(shí)，該庫所獲得托肯。表53 110kV區(qū)域?qū)傩约s簡后的決策表樣本KG3KG4JLL1JLL2LXL1LXL2故障元件1L12L13L24L25T16T27L18L19L210L211MX1表54 110kV分區(qū)屬性值約簡后的決策表樣本KG3KG4JLL1JLL2LXL1LXL2故障元件1**1***L12****1*L13***1**L24*****1L251****T161****T2711MX1根據(jù)表54，提取出的相應(yīng)的故障診斷規(guī)則如下：（1）如果JLL1=1或者LXL1=1，則線路L1故障；（2）如果JLL2=1或者LXL2=1，則線路L1故障；（3）如果KG3=1并且KG4=0，則變壓器T1故障；（4）如果KG4=1并且KG3=0，則變壓器T2故障；（5）如果KG3=KG4=1并且JLLLXLJLLLXL2均為0，則是母線MX1故障；根據(jù)上述的故障診斷規(guī)則，建立基于知識(shí)規(guī)則推理的Petri網(wǎng)模型。其中一組最小約簡的條件屬性為6個(gè)：{KG3, KG4, JLL1, JLL2, LXL1, LXL2}。表52 110kV區(qū)域的原始決策表樣本KG1KG2KG3KG4KG5KG6KG10KG11CDT1CDT2WST1故障元件WST2GHBT1GHBT2ZHBT1ZHBT2DHBT1DHBT2JLL1JLL2LXL1LXL21L12L13L24L25T16T17T28T29L110L111L212L213MX114T115T2根據(jù)前面提出的RS屬性約簡算法，對(duì)上面的故障診斷決策表進(jìn)行屬性約簡，得到了關(guān)于初始決策表的多組約簡：{KG3, KG4, JLL1, JLL2, LXL1, LXL2}，{KG6, KG10, JLL1, JLL2, LXL1, LXL2}，{KG10, KG11, CDT2, JLL1, JLL2, LXL1, LXL2}等。該決策表由22個(gè)條件屬性、5個(gè)決策屬性、15個(gè)樣本組成。間隔保護(hù)裝置保護(hù)名稱動(dòng)作開關(guān)備注主變CST31A差動(dòng)保護(hù)（CDTCDT2）跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)CSR22A重瓦斯保護(hù)(WSTWST2)跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)輕瓦斯保護(hù)發(fā)信CST230A110kV復(fù)合電壓閉鎖方向過流二段(GHBTGHBT2)跳主變?nèi)齻?cè)開關(guān)35kV復(fù)合電壓閉鎖方向過流一段(ZHBTZHBT2)跳主變35kV開關(guān)復(fù)壓閉鎖、方向元件不用10kV復(fù)合電壓閉鎖方向過流一段(DHBTDHBT2)跳主變10kV開關(guān)方向元件不用35kV充電保護(hù)跳主變35kV開關(guān)正常時(shí)停用10kV充電保護(hù)跳主變10kV開關(guān)正常時(shí)停用高壓側(cè)過負(fù)荷發(fā)信壓力釋放發(fā)信110kV線路CSL164B距離Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段(JLLJLL2)零序Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段(LXLLXL2)跳閘三相一次重合閘35kV線路CSL216B速斷和限時(shí)速斷(SDLSDL4)過電流(GLLGLL4)跳閘三相一次重合閘10kV出線CSL216B速斷和限時(shí)速斷(SDLSDL6)過電流(GLLGLL6)跳閘速斷停用三相一次重合閘10kV電容器CSP—215A過電流（GLCGLC2）欠壓（QYCQYC2）過壓（GYCGYC2）電壓不平衡（BPHCBPHC2）跳閘表51 110kV萬安變電站保護(hù)配置詳情 110kV區(qū)域的Petri網(wǎng)模型的建立結(jié)合110kV萬安變電站的主接線圖和保護(hù)配置情況表，可以建立變電站故障診斷的原始決策表。該變電站可以分為三個(gè)區(qū)域，區(qū)域名分別為：110kV區(qū)域、35kV區(qū)域和10kV區(qū)域。110kV萬安變電站的主接線圖見圖53。詳細(xì)流程如圖2。在故障診斷過程中，滿足觸發(fā)條件的變遷節(jié)點(diǎn)依次點(diǎn)火，采用式（43）進(jìn)行分析計(jì)算。 變電站故障診斷流程當(dāng)變電站發(fā)生故障時(shí)，首先對(duì)報(bào)警信息預(yù)處理，即提取出粗糙集約簡后的條件屬性所對(duì)應(yīng)的報(bào)警信息，確定其是否獲得托肯。②、對(duì)于兩條母線間連接的設(shè)備按電壓等級(jí)進(jìn)行劃分，變壓設(shè)備歸于高壓側(cè)。詳細(xì)的分區(qū)域故障診斷規(guī)則獲取結(jié)構(gòu)圖如圖51。由于變電站的規(guī)模和復(fù)雜程度不同，考慮到大多變電站在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)預(yù)留出擴(kuò)建間隔，而變電站的擴(kuò)建又通常一次只針對(duì)某一個(gè)電壓等級(jí)，所以根據(jù)其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，將變電站按電壓等級(jí)劃分為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域。由此可以得出，變電站的故障診斷原始決策表是一個(gè)由（0、1）組成的二維數(shù)據(jù)表。這些狀態(tài)信息是通過由（0、1）組成的進(jìn)行表示的。，對(duì)于變電站的故障診斷系統(tǒng)，它一般采用的是SCADA系統(tǒng)提供的狀態(tài)量，因?yàn)榱繙y(cè)量以及電氣量在反映變電站故障的暫態(tài)過程上存在不足。 基于粗糙集的故障診斷規(guī)則提取變電站的故障診斷可以看成是一種模式分類，因此可利用粗糙集決策表進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘。同時(shí)，考慮到大多變電站在設(shè)計(jì)時(shí)都會(huì)預(yù)留出擴(kuò)建間隔，而變電站的擴(kuò)建又通常一次只針對(duì)某一個(gè)電壓等級(jí)，故將變電站按電壓等級(jí)劃分為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，形成了粗糙集結(jié)合Petri網(wǎng)的變電站分區(qū)域故障診斷方法。由于變電站發(fā)生故障時(shí)會(huì)有很多的干擾信息，比如說是開關(guān)的拒動(dòng)，故障信息在傳輸過程中的丟失，開關(guān)信息的不確定狀態(tài)都大大的影響了變電站故障診斷的結(jié)果，本文就是在此基礎(chǔ)上來研究在這些不利條件下的變電站故障診斷的新方法。第5章 粗糙集結(jié)合Petri網(wǎng)的變電站故障診斷方法在第一章中，本文曾對(duì)故障診斷的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了了解，學(xué)習(xí)了很多方法，但每種方法都存在著一定的不足，無法滿足現(xiàn)代診斷方法的要求，故要尋求一種可以很好的辦法是當(dāng)今研究的新熱點(diǎn)。首先在詳細(xì)闡述了Petri網(wǎng)定義和運(yùn)行規(guī)則的基礎(chǔ)上，全面地介紹了兩類常見的Petri網(wǎng)模型，即表達(dá)邏輯關(guān)系運(yùn)算的模型和表達(dá)離散時(shí)間相互關(guān)系的模型。，其關(guān)聯(lián)矩陣為：初始標(biāo)識(shí)向量為，在的作用下，其轉(zhuǎn)移矢量矩陣為：，因此有與前面的分析結(jié)果一致。轉(zhuǎn)移控制矢量是表示系統(tǒng)變遷點(diǎn)火（觸發(fā)）序列，其中第個(gè)元素表示變遷被觸發(fā)的次數(shù)。這個(gè)線性代數(shù)方程決定了離散事件系統(tǒng)靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)特性，類似于自動(dòng)控制理論中的狀態(tài)方程的概念。下圖410中的a圖是一個(gè)簡單系統(tǒng)的Petri網(wǎng)模型，該網(wǎng)絡(luò)的初始標(biāo)識(shí)，經(jīng)過上述算法推到運(yùn)算后，構(gòu)建的覆蓋樹如圖410中的b圖所示。則構(gòu)建覆蓋樹的算法步驟如下：（1）用初始狀態(tài)標(biāo)識(shí)作為所構(gòu)建的覆蓋樹的樹根，并做上記號(hào)；（2）如果不存在具有new記號(hào)的標(biāo)識(shí)，過程結(jié)束，否則進(jìn)行以下步驟；（3）從任意一個(gè)有new記號(hào)的標(biāo)識(shí)開始，如果樹中間已經(jīng)存在與相同的其他標(biāo)識(shí)，則將做上old的記號(hào)，并跳轉(zhuǎn)向別的有new記號(hào)的標(biāo)識(shí)。引入符號(hào)，用來表示任意的托肯個(gè)數(shù)，稱為“準(zhǔn)無窮大”。對(duì)于覆蓋性，是這樣定義的。因此，采用構(gòu)建覆蓋樹來取代無限的可達(dá)圖?；【€的末端連接的標(biāo)識(shí)向量是通過該線所表示的變遷觸發(fā)始端的標(biāo)識(shí)向量來得到的。 基于可達(dá)圖與覆蓋樹的分析方法可達(dá)圖是指用一個(gè)圖來表示一個(gè)Petri網(wǎng)模型的所有標(biāo)識(shí)，這些標(biāo)識(shí)用產(chǎn)生這些標(biāo)識(shí)的變遷進(jìn)行連接。前面那種是圖形分析的方法，后面那種則是數(shù)學(xué)分析的方法。這就是Petri網(wǎng)模型中優(yōu)先與抑制的關(guān)系。如圖49所示，庫所是變遷的抑制庫所，當(dāng)中沒有獲得托肯時(shí)，不可能被觸發(fā)，所以變遷的觸發(fā)要優(yōu)先于。圖48 表達(dá)資源競(jìng)爭關(guān)系的Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)在實(shí)際的離散事件系統(tǒng)中，常常會(huì)碰到兩個(gè)及以上的變遷擁有共同的輸入庫所的情況。在圖48中，變遷、的輸入庫所是相同的，當(dāng)輸入庫所中獲得一個(gè)托肯后，只有其中一個(gè)變遷會(huì)使能，所以變遷、之間存在競(jìng)爭關(guān)系。 a 依次發(fā)生 b 并列發(fā)生圖47 表達(dá)事件發(fā)生順序的Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)在離散事件之間，存在多個(gè)事件對(duì)應(yīng)于同一個(gè)發(fā)生條件，但是，當(dāng)條件滿足時(shí)，到底哪個(gè)時(shí)間會(huì)發(fā)生則需要其他的輔助判斷，這種情況就是所謂的資源競(jìng)爭。通常，變電站中的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作是依次發(fā)生的，就是說是一個(gè)依次發(fā)生的關(guān)系。事件發(fā)生的順序主要有兩種，分別為依次發(fā)生和并列發(fā)生。邏輯“或”的petri網(wǎng)在變遷或被觸發(fā)后，結(jié)果如圖46所示。圖45中的上圖，中存在托肯，被觸發(fā)。這些變遷之間就是邏輯或的關(guān)系。圖43 邏輯與的Petri網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖44 邏輯與在變遷觸發(fā)后的Petri網(wǎng)邏輯“或”表示在給定的邏輯變量中，只要有一個(gè)邏輯變量為真時(shí)，其邏輯結(jié)果就為真。對(duì)應(yīng)的Petri網(wǎng)中，只有與變遷相連的所有的輸入庫所都獲得托肯，才能使得該變遷使能，變遷觸發(fā)后將會(huì)在與該變遷相連的輸出庫所中產(chǎn)生一個(gè)托肯。下面重點(diǎn)對(duì)邏輯與和邏輯或的關(guān)系進(jìn)行分析。Petri網(wǎng)中認(rèn)為滿足條件則變遷觸發(fā)。圖42 示例Petri網(wǎng)觸發(fā)后的標(biāo)識(shí)變化結(jié)果 幾種常見的Petri網(wǎng)模型 表達(dá)邏輯關(guān)系運(yùn)算的Petri網(wǎng)模型在用Petri網(wǎng)進(jìn)行建模時(shí)，通常會(huì)涉及到邏輯關(guān)系運(yùn)算的表達(dá)。這些托肯的消耗與產(chǎn)生都是由的輸入輸出函數(shù)決定的。 在標(biāo)識(shí)下使能的變遷的觸發(fā)將產(chǎn)生新的標(biāo)識(shí)： （42）具體計(jì)算如下：在圖41所示的簡單Petri網(wǎng)中，對(duì)應(yīng)上述定義，的使能下，會(huì)觸發(fā)獲得新的標(biāo)識(shí)。表示的所有輸入庫所的集合。與此同時(shí)，該過程還會(huì)使得與該變遷相連的庫所狀態(tài)發(fā)生改變。在Petri網(wǎng)所描述的離散時(shí)間系統(tǒng)內(nèi)，描述事件的發(fā)生是通過使能的變遷的觸發(fā)（點(diǎn)火）來實(shí)現(xiàn)的。在圖41中，由于， ，變遷被使能。一個(gè)變遷的使能要求實(shí)現(xiàn)局部前提狀態(tài)的次數(shù)用該變遷的輸入函數(shù)定義，而局部前提狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)情況是通過庫所中存在的托肯個(gè)數(shù)來反映的，因此，的使能與它的輸入函數(shù)和輸入庫所包含的托肯個(gè)數(shù)都有關(guān)系。如果該事件滿足了前提條件后發(fā)生了，則它被使能（）。在圖41