15] s = RHT=[_l -5]关0
[0116] 说明R矣A，为非直接译码并有错误图样产生，对于该故障伴随式存在3个错误图 样，如表1所不。
[0117] 表1该故障情况所对应的错误伴随式及相关代价
[0119] 步骤4.2:通过比较得，知λ2 = 0即为最小相关代价，由S2 = 解得的错误图样E为最优。由S = ，可得错误图样为E2=[0 -1 1 1 0]。
[0120] 步骤4.3:错误图样序列值出现负值，经变换后可得E2=[0 0 1 1 0]。
[0121] 步骤4.4:由错误图样E及A=R+E，可计算实际发送码字4=[1OOO1]Θ[0O11O]， 即最大似然译码字A 2=[l 0 1 1 1]。
[0122] 步骤5:依据处理后的信号进行故障映射及诊断。对于图5中的母线出发生故障，根 据保护和断路器的动作时序，可得由最大似然译码字所映射的各库所信息有如下几种标准 序列:①11010，表明母线出发生故障，继电器R L4-B5m动作，断路器CB1Q跳闸，保护均正确动作； ②10101，表明母线B2发生故障，继电器RL4-B5m拒动，由继电器RL4-B5S动作，断路器CB27跳闸；③ 1 1101，表明母线B2发生故障，继电器RL4-B^PRL4-B5S动作，断路器CB 1Q拒动，由CB27跳闸；④ 11111，表明母线B2发生故障，继电器RL4-B5S和断路器CB27发生误动;⑤11011，表明母线B 2发 生故障，继电器RL4-B5S未动作，而断路器CB27发生误动。通过分析，保护和断路器的信息为1时 代表误动或正确动作，为0时代表拒动或未动作。
[0123] 据步骤3.1-4.4已求得最大似然译码字为Α2=[1 0 1 1 1]，对该码字进行故障映 射。B2库所信息为1说明母线发生故障，RL4- B5s库所信息为1说明继电器动作，CB27库所信息为 1说明断路器动作跳闸，对于R L4-B5m库所信息为0说明继电器拒动或者未启动，而CB1Q库所信 息为1说明断路器跳闸。诊断结果为母线B 2发生了故障，继电器RL4-B5m拒动或未动作，继电器 RL4-B5S动作，触发脱扣信号使断路器CB27跳闸切除故障，而断路器CBlO存在误动。
[0124] 本发明的另一个实施例中，电网故障后其警报信息为：母线h故障，继电器 RL2-B2m和RL4-B2m动作，断路器CB4、CB5、CB7、CB9、CBs和CB 1Q跳闸。据此故障信息，诊断过程如下：
[0125] 步骤1:当电网发生故障后，获取反馈故障信息：母线m故障，继电器％、|2-^和 RL4-B2m动作，断路器CB4、CB5、CB7、CB9、CBs和CB10跳闸；
[0126] 步骤2:根据保护和断路器的动作时序和清除过程，建立如图7所示故障元件仏的 Petri网诊断模型；
[0127] 步骤3:添加监督码元，形成冗余Petri网，推导相关矩阵；
[0128] 步骤3.1:据图7所示的模型可确定库所和变迀的个数为7,库所的状态变化方程 为：
[0129] Mi=Mo+CU
[0130] 关联矩阵为：
[0132] 变迀向量为：
[0133] U=[l 1 1 0 1 1 1]τ
[0134] 步骤3.2:根据警报信息确定Petri网初始状态向量Μο=[1 0 0 0 0 0 0]τ;
[0135] 步骤3.3:Petri网中库所的最终状态向量施=[1 0 0 0 0 1 1]τ;
[0136] 步骤3.4:在上述Petri网模型库所后追加 m个监督码元，形成冗余Petri网。此时的 状态向量为冗余Petri网的状态向量，称其为发送码字A。
[0137] 步骤3.5:由n = 7，则最小汉明距离满足3 < dmin < N-6。当N=9时，最小汉明距离dmin =3，监督码元个数为2，可验证此时不满足要求。取N= 10时，最小汉明距离3 < dmin < 4，监督 码元个数m = 3。进一步可确定Η为3 X 10维矩阵，Q为7 X 3维矩阵。由约束方程可求得Η为：
[0139] 此时Η中任意3列都线性无关，而有4列线性相关，由编码理论中的相关定理可知此 时最小汉明距离dmin = 4,从而监督码元个数m = 3时可满足要求。
[0140] 步骤3.6:假设R=A，可求得冗余Petr i网的最终接收码字序列为：
[0141] R=[l 0 0 0 0 1 1 1 -3 -23]
[0142] 步骤4:计算错误图样，求得最大似然译码字，纠正畸变信号；
[0143] 步骤4.1:由接收码字序列R和校验矩阵Η，可计算错误伴随式：
[0144] s = RHT=[_2 -17 -109]关0
[0145]说明R矣A，为非直接译码并有错误图样产生，对于该故障伴随式存在2个错误图 样，如表2所不。
[0146]表2该故障情况所对应的错误伴随式及相关代价
[0148] 步骤4.2:通过比较相关代价的大小可得人2<&，知λ2 = 2即为最小相关代价，由S2 得的错误图样E为最优。由《=，可得错误图样为扮=[0 111-1-1-1]。
[0149] 步骤4.3:错误图样序列值出现负值，经变换后可得E2=[0 1 1 1 0 0 0]。
[0150] 步骤4.4:实际发送码字為=[10 0:0 0:11]通[0 1110 0 0]，即最大似然 译码字 A2=[l 1 1 1 0 1 1]。
[0151] 步骤5:依据处理后的信号进行故障映射及诊断。
[0152] 据步骤3.1-4.4已求得的最大似然译码字为A2=[l 1 1 1 0 1 1]，对该码字进行 故障映射。出库所信息为1说明母线发生故障，、Rm4PRw-B2m库所信息为1说明继电器动 作，CB 6库所信息为0说明断路器拒动，CB8和CB1Q库所信息为1说明断路器跳闸。诊断结果为 母线Bl发生了故障，继电器和动作，但断路器CB6拒动，继电器RL2-B2m和RL4-B2m动作，触发脱扣 信号使断路器CB 8和CB1Q跳闸切除故障。
[0153] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，本发明的保护范围不限于此，任何熟 悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简 单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于最大似然译码字的Petri网电网故障检测方法，其特征在于，包括以下步 骤： 步骤1:当电网故障发生后，获取反馈的故障信息； 步骤2:根据保护和断路器的动作逻辑关系，建立故障元件的Petri网诊断模型； 步骤3:添加监督码元，形成冗余Petri网，推导相关矩阵； 步骤3.1:设上述Petr i网模型有η个库所和k个变迀，并列出库所的状态变化方程； 步骤3.2:根据警报信息确定Petri网初始状态向量Mo; 步骤3.3:计算Petr i网中库所的最终状态向量施； 步骤3.4:在原Petri网的η个库所后追加 m个监督码元，形成冗余Petri网，此时库所的 状态向量为冗余Petri网的状态向量，将其称其为发送码字A; 步骤3.5:确定监督码元个数m以及计算校验矩阵Η; 步骤3.6:计算冗余Petr i网的最终接收码字序列R; 步骤4:计算错误图样，求得最大似然译码字，纠正畸变信号； 步骤4.1:计算错误伴随式S; 步骤4.2:计算错误图样E; 步骤4.3:错误图样序列值的变换； 步骤4.4:计算实际发送码字A，实现对信号的纠正； 步骤5:依据处理后的信号进行故障映射及诊断。
【专利摘要】本发明公开了一种基于最大似然译码字的Petri网电网故障检测方法，该方法利用保护和断路器的动作信号对电网进行故障诊断，但畸变的信号会降低诊断的准确性。根据上述方案可看出，本发明所提供的一种基于最大似然译码字的Petri网电网故障检测方法，考虑了畸变的信号对电网故障诊断的影响，可实现对畸变的信号进行纠正，并依据处理后的信号做出相应的故障诊断和评价，使故障诊断结果的容错性、可靠性和准确性得到了提高。
【IPC分类】G01R31/08
【公开号】CN105548815
【申请号】CN201610024437
【发明人】程学珍, 陈强, 王程, 刘建航, 李超, 马东, 吴继鹏, 崔亚涛
【申请人】山东科技大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月14日