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变压器故障诊断专家系统中的应用模糊Petr

变压器故障诊断专家系统中的应用模糊Petr

点击数:7316 次   录入时间:03-04 12:02:40   整理:http://www.55dianzi.com   电力配电知识

(5)式中表示欧式范数,代表了一个向量的长度,因此相似度也可以描述为两向量之间的距离与较小向量长度的比值。
  由此可得推理算法如图2所示,图中的推理算法分为如下4个步骤:
  1)推理开始预置k=0,并根据系统故障征兆确定θ0
    2)根据(4)式,由θk求得θk+1
  3)根据(5)式,由得到的θk和θk+1,计算二者的相似度δ;
  4)若δ>η,令k=k+1,重复步骤2);若δ<η,推理结束,输出θk


4 变压器故障诊断推理系统实例
  为了迅速查找并诊断出发生的故障,使系统具有人类专家解决问题的思维方式,下面利用变压器故障诊断专家系统产生式规则库中的一部分规则,建立模糊Petri网并应用本文中的推理算法进行故障诊断,通过实例来验证本文提出的这种方法在变压器故障诊断中的应用。
    知识库包含规则如下:
  规则1(T1):IF气体继电器动作(P1)AND特征气体是CH4,H2,C2H4,C2H6,且含量较高(P2)AND变压器过载运行(P3)THEN铁心局部短路过热(P4),置信度CF=0.9;
  规则2(T2):IF铁心局部短路过热(P4)THEN变压器低能量放电(P5),置信度CF=0.8;
  规则3(T3):IF变压器一次引线接触不良(P6)THEN变压器低能量放电(P5),置信度CF=0.9;
  规则4(T4):IF气体继电器动作(P1)AND遥测对地绝缘电阻较低(P7)THEN变压器铁心铁轭螺杆接地故障(P8),置信度CF=0.8。
    以上知识库的模糊Petri网的表示如图3所示。

  由图3,根据模糊推理Petri网得

  如果对于某台变压器,我们在监控过程中得到的故障征兆为:遥测对地绝缘电阻较低(置信度=0.8),气体继电器动作(置信度=1),特征气体是CH4,H2,C2H4,C2H6,且含量较高(置信度=0.4),变压器过载运行(置信度=0.5),按照上述图2所给出的推理算法得到推理步骤如下:

0.64],所有可得变压器出现铁心局部短路过热故障的概率为0.36,出现低能量放电故障的概率为0.288,出现变压器铁心铁轭螺杆接地故障的概率为0.64,在本文中我们设定故障发生的概率阈值为0.6,由此我们可以得出变压器存在铁心铁轭螺杆接地故障。该变压器实际吊心检查发现VW相间的下铁轭螺杆的一侧和铁轭叠片接触在一起,构成接地,因此推理得出的结论与事实相一致。
5 结论
    由实例分析可得:
  1)这种用模糊Petri网进行知识表达方法简洁、直观,以极大代数矩阵算式表示的形式化推理算法,可有效的应用于模糊推理过程中,算法具有一定的智能推理能力,便于计算机编程求解复杂问题,具有很好的应用前景;
  2)利用模糊Petri网来表示知识库和关系矩阵,可以从获得的征兆信息中快速有效的推断出故障信息,在推理过程中实现了并行推理,大大减少了以往产生式规则以二维表的形式存储在数据库当中时的搜索步骤,提高了搜索的效率;
  3)由于模糊Petri网的推理结果是建立在故障概率基础上的,因此它可以有效的应用于变压器故障诊断不确定性知识的模糊推理,而且速度快,效率高,有效的解决了传统产生式规则表示时专家系统的“匹配冲突”和“组合爆炸”等问题;
  4)模糊推理Petri网可以通过重建矩阵,便于对知识库进行扩展或删除,有利于知识库的维护和扩充。
  本文首次提出了用模糊Petri网来表示变压器故障诊断中模糊启发式规则库系统,并充分结合基于规则知识表示系统的优点,有效的解决了由于变压器故障诊断专家系统中知识的难以获取,搜索匹配效率低等问题,并用实例证明了基于模糊Petri网的知识表示方法在变压器故障诊断专家系统中应用的有效性。

参考文献

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