[发明专利]变电站智能报警专家系统的模糊Petri推理方法

说明书

技术领域

本发明属于自动化控制系统技术领域，具体涉及一种变电站智能报警专家系统的模糊Petri推理方法。

背景技术

变电站监控系统普遍存在的问题是，变电设备运行监视的模拟量、开关量信息由监控系统采集上来以后，大部分是按照时序显示的事件，未作任何的分层或判断处理。当发生事故产生大量时序信息时，变电所值班员很容易眼花缭乱、抓不住重点，影响事故的正确处理，并可能遗漏重要告警信号，延误处理造成事故。因此，需要在监控系统中建立告警和异常处理专家系统，对变电所运行信息进行智能化处理，提取故障报警信息，辅助故障判断及处理，同时也可以弥补变电所值班员技术业务水平参差不齐带来的隐患。

目前处于实用阶段的众多电力监控专家系统主要运用的推理方式为简单的单步推理和穷举法推理。其中，单步推理主要针对简单的确定的单个时间的推理，对复杂的关联信号推理无法给出正确的推理结果，不能保证推理的精确度，穷举法推理虽然精确度高，又能有效排除误遥信的影响，但适应性较差，因为变电设备型号、构造繁多，告警信号不可能完全一致，造成推理不够全面，不能提前对某些故障事故做相应的处理。

关联事件定义为：在一个短时间段内，变电站某一单元设备连续发生多个事故或告警信号，这些连续发生信号是一个存在关联的有机整体，并具有一定的时序性和随机性。这类综合事件很难简单判定为由某个事故或异常引起，需要技术人员进行综合分析，给出一个综合的判断和处理方案。为了在变电站智能告警专家系统中对这类复杂问题进行综合推理，提高系统的智能水平，需要对变电站事故和告警处理的业务规则进行深入探讨，并研究特定业务知识的表达方法和综合推理机制，开发出针对性很强的逻辑推理机，作为变电站智能告警专家系统的核心部件。

发明内容

本发明的目的是提供一种变电站智能报警专家系统的模糊Petri推理方法，以解决变电站智能报警专家系统的不确定性问题及综合关联事件的推理能力差的问题。

为实现上述目的，本发明的变电站智能报警专家系统的模糊Petri推理方法步骤如下：

（1）变电站智能报警专家系统第一次获得告警信号后，推理机查询由模糊产生式表示的规则知识库，查找其中与此告警信号相关联的所有规则，建立所有模糊产生式对应的模糊Petri子网，形成整体的模糊推理Petri网，并在所有的此告警信号库所中添加托肯值；

（2）依据各托肯值与其对应的权值相乘来求取转移函数值，将该转移函数值与模糊推理Petri网变迁的阈值进行比较，确定是否触发，如果触发可推理求得故障可信度，如果不触发等待接受下一个告警信号；

（3）在规定的时间内再次获取告警信号后，推理机在规则知识库中进行搜索，获得与此告警信号相关联的所有规则，若是各条规则已经在模糊推理Petri网中，则再次检验变迁是否触发，如果触发可求得推理结果的可信度，更新之前的推理的故障可信度，如果不触发等待接受下一个信号；若是有规则没有在步骤（1）得出的模糊推理Petri网中，则将该规则动态加入模糊推理Petri网中，并执行步骤（2）中所述的操作；

（4）在规定的时间内，推得所有告警信号的故障可信度，并据此确定是否进行相应的故障处理；当某个模糊Petri网子网中告警信号库所的托肯值都为零时，从模糊推理Petri网中清除该子网。

进一步的，所述步骤（1）中规则知识库的构建是以间隔为单位将告警信号分为各大单元类，并根据具体设备来源和关联性质对各单元类进一步划分为各小类，对各小类的告警信号建立相应的子规则知识库，建立二级索引，方便规则知识库的查询。

进一步的，所述规则知识库用到的构建规则为模糊规则；变电站智能报警专家系统依据经验对单个告警信号给出可能的事故及相应的处理方案，建立单个事件推理的模糊规则，即单一的告警信号推得可能的事故信息，并给出相应的处理方案；变电站智能报警专家系统依据经验对复杂告警信号给出可能的事故及相应的处理方案，建立关联事件推理的模糊规则，即在一定时间段内相关联的告警信号推得可能的事故信息，并给出相应的处理方案；关联事件推理的告警信号中有一个主信号。

进一步的，所述步骤（1）中模糊产生式表示模糊规则的方法为：单个事件的模糊产生式相对于传统的产生式添加了阈值和确信度，关联事件的模糊产生式相对于传统的产生式添加了权值、阈值和确信度，且采用模糊Petri网映射模糊产生式。