基于贝叶斯网络的农村电力网故障诊断研究

《基于贝叶斯网络的农村电力网故障诊断研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、基于贝叶斯网络的农村电力网故障诊断研究论文导读：必需先确定贝叶斯网络的结构和参数。之后便可利用得到的贝叶斯网络进行故障诊断推理。农村电网，基于贝叶斯网络的农村电力网故障诊断研究。关键词：贝叶斯网络，故障诊断，农村电网0引言农村电力网直接和用户相连，其可靠性和供电质量直接关系到国民经济和人们的日常生活。据不完全统计，用户的停电事故中有80%是由配电系统引起的口］。而在我国广大农村电网的可靠性程度一直不高，成为制约农村经济发展的一大瓶颈。为了提高故障诊断的准确性和快速性，国内外学者提出了专家系统(ES)［2］、人工神经网络(ANN)［3］、模糊Pet

2、ri网［4］和遗传算法(GA)等。这些方法对送至控制中心的准确、完整的信号大都可以取得较为满意的结果，然而在实际的故障诊断过程中由于电网故障诊断问题往往涉及大量的由保护或断路器误动、拒动，信道传输干扰错误，保护动作时间偏差等因素造成的不确定性的知识和数据，需要进行不确定性推理。在诸多不确定性推理方法中，贝叶斯网络方法因其具有严格的概率理论基础而应作为首先考虑的一种推理方法。为此，本文运用贝叶斯网络方法进行农村电网的故障诊断，该方法应用Noisy・Or、Noisy-And节点模型和类似BP神经网络的误差反向传播算法建立了输电线路故障诊断模型，并应用

3、公式推理得出每个元件的故障信任度，根据故障信任度确定元件有无故障。1Noisy・Or、Noisy-And节点模型简介1.1Noisy-Or模型贝叶斯网络中的Noisy・Or节点是逻辑或的泛化。同逻辑或类似，当所有前提条件都为假时，Noisy・Or节点Nj所代表的事件也取值为假。但同逻辑或不同的是，如果Nj的一个前提条件为真，并不意味着Noisy-O「节点Nj一定取值为真。Nj的每一个前提条件Ni可以看作有一个与之相关联的、起阻碍作用的概率qijo如果Ni是Nj唯一取值为真的前提条件，那么Nj为真的概率是1-qijo假定阻碍作用是相互独立的，则Nj

4、为真的可能性是取真值的前提条件数目N的单调函数。参数cij=1-qij是Nj的单个前提Ni取真值时对Nj为真的认可程度，即从节点Ni到节点Nj的条件概率。给定网络中与每一条连接相关的条件概率以及某个节点所有父节点的信任量测，可用一个简单的公式计算该节点Nj取真值True的信任程度，即：(1-1)其中，Nj是网络中第j个Noisy・Or节点，Ni表示Noisy・Or节点Nj的第i个直接前提条件，又称父节点，Bel表示信任程度(Thedegreeofbelief)oNoisy-Or节点的概念视图如图1-1所示。1.2Noisy-And模型Noisy-

5、And节点与Noisy・Or节点形成对照，是逻辑与的泛化。同逻辑与类似，当Nj的所有前提都为真时，Noisy-And节点Nj所代表的事件也取为真(如P(Nj=True)=1))□但同逻辑与不同的是，如果Nj的一个前提为假，并不意味着Noisy-And节点Nj一定取值为假。Nj的每一个前提Ni可以看作有一个与之相关联的、起阻碍作用的概率qij。这样，如果Ni是Nj唯一取值为假的前提，那么Nj为假的概率是1-qijo假定阻碍作用是相互独立的，则Nj为假的可能性是取假值的前提数目N的单调函数。免费论文，农村电网。参数cij=1-qij是Nj的单个前提N

6、i取假值时对Nj为真的否定程度，即从节点Ni到节点Nj的条件概率。在假设网络中所有证据都是该节点的祖先并且网络是一棵伪Polytree的情况下,节点Nj取真值True的信任程度可以由下面公式计算：(1-2)Noisy-And节点的概念视图如图所示。免费论文，农村电网。图1-1Noisy-Or节点的概念视图Fig.1-1ConceptualviewofNoisy-Ornode图1-2Noisy-And节点的概念视图Fig.1-2ConceptualviewofNoisy-Andnode2贝叶斯网络的电网故障诊断在进行诊断推理之前，必需先确定贝叶斯网

7、络的结构和参数。我们先利用领域专家知识构造贝叶斯网络的结构，再采用类似训练多层前向神经网络的反向传播算法学习得到贝叶斯网络的参数，之后便可利用得到的贝叶斯网络进行故障诊断推理。2.1线路故障模型为便于说明，我们以图1-3中线路L2故障为例进行说明。L2线路故障诊断模型如图1-4所示，图中保护类型的第一字母F表示失灵(M表示主保护，P表示第一后备保护，S表示第二后备保护），第二字母B表示母线（L表示线路）,第三字母P表示保护，下角标数字表示该保护对应的断路器序号。因为电网保护类型较多，为使诊断模型具有通用性，我们将保护分为三类：主保护，即100%确

8、定性保护（高频保护、距离I段、零序电流I段）；第一后备保护（距离II段、零序电流II段）；第二后备保护（距离III段、零序电流山和IV段