一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法，其特征在于，基于电气系统故障事件累计数据信息，获得当一些事件发生后对电气系统故障发生的影响，分析电气系统故障发生潜在可能性，该方法特点是基于系统运行期间发生各类故障事件及事件间关系，建立故障事件关系数据库；同时绘制故障过程网络，当某种工况下已发生一些故障事件后，根据这些故障事件的因果逻辑关系和传递概率，得到这些事件能否引起系统故障、故障模式及发生可能性，可用于在已有电气系统故障累计信息情况下分析电气系统可能发生故障的形式。

【技术实现步骤摘要】
一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法
本专利技术涉及电气系统安全领域，特别是涉及在已有电气系统故障累计信息情况下分析电气系统可能发生故障的形式。
技术介绍
无论是何种电气系统的故障过程都是一种过程，不是一蹴而就的。对于一个运行的电气系统而言，其中不同的故障事件可能导致不同的系统故障结果，而这些结果作为原因进一步导致下级故障事件发生。那么在实际电气系统故障过程中，难以充分分析完整的故障发生过程，而确定两个故障事件之间的因果关系较为容易。因此如何在实际电气系统故障过程中积累故障事件间因果故障关系，从这些故障关系中挖掘出当存在某些故障事件时，人们重点关注的电气系统故障发生情况成为值得研究的问题。比如一个电气系统，经过长期运行后统计得到了发生过的100个故障事件和两两事件间存在的逻辑关系，那么当其中5个元件发生故障事件发生后，是否造成系统最终故障发生，可能性如何就是这种问题。即在具有电气系统故障背景信息后，确定电气系统故障发生潜在可能性。为研究电气系统故障过程，针对上述问题提出一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法。利用系统运行日常累积发生故障事件及其因果关系数据建立事件关系库。以故障事件关系库作为背景知识和信息，获得电气系统故障网络。研究在某一工况下，有若干故障事件已发生时，该系统故障发生潜在可能性。在具体实施方法前处理工作包括建立电气系统故障网络。电气系统故障网络是将各元件故障事件根据因果关系绘制的网络图。说明一些概念，传递概率为原因事件导致结果事件的概率。故障模式：用于表示系统故障演化过程中一个事件的发生模式。
技术实现思路
一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法，其特征在于，基于电气系统故障事件累计数据信息，获得当一些事件发生后对电气系统故障发生的影响，分析电气系统故障发生潜在可能性，该方法特点是基于系统运行期间发生各类故障事件及事件间关系，建立故障事件关系数据库；同时绘制故障过程网络。当某种工况下已发生一些故障事件后，根据这些故障事件的因果逻辑关系和传递概率，得到这些事件能否引起系统故障、故障模式及发生可能性。可用于在已有电气系统故障累计信息情况下分析电气系统可能发生故障的形式。根据权利要求1所述一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法，其特征在于，在电气系统故障过程中，同一个结果可能由于众多原因导致，分析得到电气系统故障过程中目标故障事件(tfe)的全部过程,TFE表示tfe集合，这些过程使用故障模式表示。这些故障模式都能导致TFE发生，只是这些故障模式经历的过程，复杂程度和发生可能性不同。具体的电气系统故障发生潜在可能性分析方法如下：1)确定存在的事件e、逻辑关系r和传递概率tp，形成集合E＝{ei|i＝1,…,I}、R＝{rj|j＝1,…,J}和TP＝{tpk|k＝1,…,K}，其中I为事件总数，J为关系总数，K为传递概率总数。在电气系统故障过程中寻找重要的故障事件。确定事件后寻找他们之间的逻辑关系。如两个事件同时发生导致下一事件发生，则是“与”关系；两个事件之一发生则导致下一事件发生是“或”关系。另一种逻辑关系是传递关系，即原因事件导致结果事件。传递、与和或关系分别用“→，·，+”表示，R＝{→，·，+}。传递概率tp可通过实际故障发生次数与两事件同时出现的次数的比值来确定。2)根据E,R和TP建立事件关系库ERD。ERD的每一条记录代表一个完整的事件关系erd，其形式为erd＝r(ces,tp,re)∈ERD。ce代表关系中的原因事件，re代表关系中的结果事件，tp是传递概率，r代表逻辑关系。ces∈E,re∈E,tp∈TP,r∈R。关系库形式如表1所示。表1事件关系库形式编号原因事件结果事件关系关系式1e6,e7e10或+e10＝e6*p9+e7*p103)根据实际电气系统运行工况确定已存在的事件en，组成集合AE＝{en|n＝1,…,N}，共N个已存在事件。已存在事件是根据实际情况确定的，指建立ERD之后，某一次电气系统运行中已存在故障事件的集合。根据已有事件，分析电气系统故障过程的tfe发生可能性。4)确定电气系统运行过程中目标故障事件tfem∈E，组成集合TFE＝{tfem|m＝1,…,M}，tfe是引起直接损失的事件或该系统需要分析的故障。5)使用ERD获得tfe的整体发生模式FM。可使用ERD中的关系式，以tfe为核心进行因式分解和化简。所得结果就是关于该tfe的发生模式。同时可以根据传递概率tp和故障起始事件确定发生该tfe的可能性。6)根据AE和TFE确定被激活的关系式，计算tfe的故障发生模式FM。将AE中所有故障事件在ERD中作为结果事件时对应的关系式激活。tfe作为结果事件的关系式总是被激活的，根据传递概率和边缘事件得到tfe发生模式FM。7)根据FM判断tfe发生可能性。故障发生模式是由故障起始事件ee出发经过若干传递概率tp到达tfe的。如果故障模式FM中ee或过程故障事件pe是已经存在的事件，即eeorpe∈AE时，tfe存在发生可能，可能性的计算如式1所示。方法流程见图1所示。附图说明图1方法流程图图2电气系统故障网络具体实施方式设某电气系统运转过程的历史数据中，共有17个故障事件发生，E＝{e1,e2,e3,e4,e5,e6,e7,e8,e9,e10,e11,e12,e13,e14,e15,e16,e17}。故障事件之间的关系有与，或，传递关系三种，R＝{·,+,→}。根据事件之间的发生过程关系，共有19个传递概率，TP＝{p1,p2,p3,p4,p5,p6,p7,p8,p9,p10,p11,p12,p13,p14,p15,p16,p17,p18,p19}。TFE＝{e15,e16,e17}。该电气系统故障网络如图2所示。根据图2建立事件关系库，如表2所示。表2实例事件关系库编号原因事件结果事件关系关系式1e1e2→e2＝e1*p22e4e8→e8＝e4*p63e3，e4e7·e7＝e3*p4*e4*p54e2e6→e6＝e2*p35e1e5→e5＝p1*e16e8e11→e11＝p11*e87e6，e7，e11e10+e10＝e6*p9+e7*p10+e11*p158e5，e6e9+e9＝e5*p7+e6*p8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法，其特征在于，基于电气系统故障事件累计数据信息，获得当一些事件发生后对电气系统故障发生的影响，分析电气系统故障发生潜在可能性，该方法特点是基于系统运行期间发生各类故障事件及事件间关系，建立故障事件关系数据库；同时绘制故障过程网络，当某种工况下已发生一些故障事件后，根据这些故障事件的因果逻辑关系和传递概率，得到这些事件能否引起系统故障、故障模式及发生可能性，可用于在已有电气系统故障累计信息情况下分析电气系统可能发生故障的形式。/n

【技术特征摘要】
1.一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法，其特征在于，基于电气系统故障事件累计数据信息，获得当一些事件发生后对电气系统故障发生的影响，分析电气系统故障发生潜在可能性，该方法特点是基于系统运行期间发生各类故障事件及事件间关系，建立故障事件关系数据库；同时绘制故障过程网络，当某种工况下已发生一些故障事件后，根据这些故障事件的因果逻辑关系和传递概率，得到这些事件能否引起系统故障、故障模式及发生可能性，可用于在已有电气系统故障累计信息情况下分析电气系统可能发生故障的形式。


2.根据权利要求1所述一种电气系统故障发生潜在可能性的确定方法，其特征在于，在电气系统故障过程中，同一个结果可能由于众多原因导致，分析得到电气系统故障过程中目标故障事件tfe的全部过程,TFE表示tfe集合，这些过程使用故障模式表示，这些故障模式都能导致TFE发生，只是这些故障模式经历的过程，复杂程度和发生可能性不同，具体的电气系统故障发生潜在可能性分析方法如下：
1)确定存在的事件e、逻辑关系r和传递概率tp，形成集合E＝{ei|i＝1,…,I}、R＝{rj|j＝1,…,J}和TP＝{tpk|k＝1,…,K}，其中I为事件总数，J为关系总数，K为传递概率总数，在电气系统故障过程中寻找重要的故障事件，确定事件后寻找他们之间的逻辑关系，如两个事件同时发生导致下一事件发生，则是“与”关系；两个事件之一发生则导致下一事件发生是“或”关系，另一种逻辑关系是传递关系，即原因事件导致结果事件，传递、与和或关系分别用“→，·，+”表示，R＝{→，·，+}，传递概率tp可通过实际故障发生次数与两事件同时出现的次数的比值来确定，
2)根据E,R和TP建立事件关系库ERD，ERD的每一条记录代表一个完整的事件关系erd，其形式为erd＝r(ces,tp,re)∈ERD，ce...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔铁军，李莎莎，孙宝志，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21