故障处理论文大全11篇
时间：2023-03-16 15:52:41
故障处理论文篇（1）
关键词：故障；变电所；处理
电力系统中，电厂将电能向远方的用户输送，为了减小输电线路上的电能损耗及线路阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。下面论述了变电所的基本概念，并对一些常见的故障及处理方法进行分析。
1变电所的概念
变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流(电力系统中各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布)控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所(电气铁路和电车用)。电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所(60千伏及以下)、高压变电所(110-220千伏)、超高压变电所(330-765千伏)和特高压变电所(1000千伏及以上)。按其在电力系统中的地位可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。
变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2-3台主变压器；330千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5-10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。
2变电所直流系统接地故障处理
直流回路发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，判断其发生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回路上的工作，并对其进行检查，检查时，应避开用电高峰时间，并根据气候、现场工作的实际情况进行回路的分、合试验，一般分、合顺序如下：事故照明、信号回路、充电回路、户外合闸回路、户内合闸回路、载波备用电源6-10KV的控制回路，35KV以上的主要控制回路、直流母线、蓄电池以上顺应根据具体情况灵活掌握，凡分、合时涉及到调度管辖范围内的设备时，应先取得调度的同意。
确定了接地回路应在这一路再分别分、合保险或拆线，逐步缩小范围。
有条件时，凡能将直流系统分割成两部分运行的应尽量分开。在寻找直流接地时，应尽量不要使设备脱离保护。为保证人身和设备的安全，在寻找直流接地时，必须由两人进行，一人寻找，另一人监护和看信号。如果是220V直流电源，则用试电笔最易判断接地是否消除。否认是哪极接地，在拔下运行设备的直流保险时，应先正极、后负极，恢复时应相反，以免由于寄生回路的影响而造成错误动作。
3变电所电容器的故障处理
3.1电容器的常见故障
当发现电容器外壳膨胀或漏油；套管破裂，发生闪络有为花；电容器内部声音异常；外壳温升高于55℃以上示温片脱落等情况之一时，应立即切断电源。
3.2电容器的故障处理
3.2.1当电容器爆炸着火时，就立即断开电源，并用砂子和干式灭火器灭火。
3.2.2当电容器的保险熔断时，应向调度汇报，待取得同意后再拉开电容器的断路器。切断电源对其进行放电，先进行外部检查，如套管的外部有无闪络痕迹，外壳是否变形，漏油及接地装置有无短路现象等，并摇测极间及极对地的绝缘电阻值，如未发现故障现象，可换好保险后投入。如送电后保险仍熔断，则应退出故障电容器，而恢复对其余部分送电。如果在保险熔断的同时，断路器也跳闸，此时不可强送。须待上述检查完毕换好保险后再投入。
3.2.3电容器的断路跳闸，而分路保险未断，应先对电容器放电三分钟后，再检查断路器电流互感器电力电缆及电容器外部等。若未发现异常，则可能是由于外部故障母线电压波动所致。经检查后，可以试投；否则，应进一步对保护全面的通电试验。通过以上的检查、试验，若仍找不出原因，则需按制度办事工电容器逐渐进行试验。未查明原因之前，不得试投。
3.3处理故障电容器时的安全事项
处理故障电容器应在断开电容器的断路器，拉开断路器两侧的隔离开关，并对电容器组放电后进行。电容器组经放电电阻、放电变压器或放电电压互感器放电之后，由于部分残余电荷一时放不尽，应将接地的接地端固定好，再用接地棒多次对电容器放电，直至无火花及放电声为止，然后将接地卡子固定好。由于故障电容器可能发生引线接触不良，内部断线或保险熔断等现象，因此仍可能有部分电荷未放出来，所以检修人员在接触故障电容器以前，还应戴上绝缘手套，用短路线将故障电容器的两极短接，还应单独进行放电。
4断路器拒绝合闸
断路器拒绝合闸常见的故障是在远方操作断路器时拒绝合闸，此种故障会延迟事故的消失，有时甚至会使事故扩大。断路器拒绝合闸时，应首先检查操作电源的电压值，如不正常，应先调整电压，再行合闸。当操作把手置于合闸位置时，绿灯闪光，合闸红灯不亮表计无指示，喇叭响，断路器机械位置指示器仍指在分闸位置，则可断路器未合上，这可能是合闸时间短引起，此时可再试合一次(时间长一些)；也可能是操作回路内故障或操作机构卡住，此时应作如下处理：
4.1操作回路内故障
如果操作把手置于合闸位置而信号灯的指示不发生变化，此时，可能是控制开关接点，断路器辅助接点或合闸接触器接点接触不好，中间继电器接点熔焊而烧坏合闸线圈，同期开关未投入等造成，待消除设备缺陷后，再行合闸。如果跳闸绿灯熄灭而合闸红灯不亮，则可能是合闸红灯灯泡烧坏，应更换灯泡。
4.2操作机构卡住
如果控制开关和合闸线圈动作均良好，而断路器呈跳跃现象(跳闸绿灯熄灭后又重新点亮)，此时操作电压正常，这种现象说明操作机构有故障，例如操作机构机械部分不灵活或调整不准确，挂钩脱扣等，应将操作机构修好或调整后，再行合闸。
故障处理论文篇（2）
论文摘要：变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。论文关键词：故障；变电所；处理 电力系统中，电厂将电能向远方的用户输送，为了减小输电线·上的电能损耗及线·阻抗压降，需要将电压升高；为了满足电力用户安全的需要，又要将电压降低，并分配给各个用户，这就需要能升高和降低电压，并能分配电能的变电所。所以变电所是电力系统中通过其变换电压、接受和分配电能的电工装置，它是联系发电厂和电力用户的中间环节，同时通过变电所将各电压等级的电网联系起来，变电所的作用是变换电压，传输和分配电能。变电所由电力变压器、配电装置、二次系统及必要的附属设备组成。下面论述了变电所的基本概念，并对一些常见的故障及处理方法进行分析。 1 变电所的概念 变电所是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流(电力系统中各节点和支·中的电压、电流和功率的流向及分布)控制以及输配电线·和主要电工设备的保护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所(电气铁·和电车用)。电力变电所又分为输电变电所、配电变电所和变频所。这些变电所按电压等级可分为中压变电所(60千伏及以下)、高压变电所(110-220千伏)、超高压变电所(330-765千伏)和特高压变电所(1000千伏及以上)。按其在电力系统中的地λ可分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所。 变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断·器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电所需装2-3台主变压器；330千伏及以下时，主变压器通常采用三相变压器，其容量按投入5-10年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。 2 变电所直流系统接地故障处理 直流回·发生接地时，首先要检查是哪一极接地，并分析接地的性质，判断其发生原因，一般可按下列步骤进行处理：首先停止直流回·上的工作，并对其进行检查，检查时，应避开用电高峰时间，并根据气候、现场工作的实际情况进行回·的分、合试验，一般分、合顺序如下：事故照明、信号回·、充电回·、户外合闸回·、户内合闸回·、载波备用电源6-10KV的控制回·，35KV以上的主要控制回·、直流母线、蓄电池以上顺应根据具体情况灵活掌握，凡分、合时涉及到调度管辖范Χ内的设备时，应先取得调度的同意。 确定了接地回·应在这一·再分别分、合保险或拆线，逐步缩小范Χ。 有条件时，凡能将直流系统分割成两部分运行的应尽量分开。在寻找直流接地时，应尽量不要使设备脱离保护。为保证人身和设备的安全，在寻找直流接地时，必须由两人进行，一人寻找，另一人监护和看信号。如果是220V直流电源，则用试电笔最易判断接地是否消除。否认是哪极接地，在拔下运行设备的直流保险时，应先正极、后负极，恢复时应相反，以免由于寄生回·的影响而造成错误动作。 3 变电所电容器的故障处理 3.1 电容器的常见故障 当发现电容器外壳膨胀或©油；套管破裂，发生闪络有为花；电容器内部声音异常；外壳温升高于55℃以上示温片脱落等情况之一时，应立即切断电源。 3.2 电容器的故障处理 3.2.
故障处理论文篇（3）
进给传动系统的常见故障及其排除方法
故障处理论文篇（4）
处理变压器短路事故，首先要通过检查、试验找出问题实质所在；其次处理过程还应注意相关问题。具体思考如下：
首先，变压器短路事故后的检查、试验。
变压器在遭受突发短路时，高低压侧都将受很大的短路电流，在断路器来不及断开的很短时间内，短路电流产生与电流平方成正比的电动力将作用于变压器的绕组，此电动力可分为辐向力和轴向力。在短路时，作用在绕组上的辐向力将使高压绕组受到张力，低压绕组受到压力。由于绕组为圆形，圆形物体受压力比受张力更容易变形，因此，低压绕组更易变形。在突发短路时产生的轴向力使绕组压缩和使高低压绕组发生轴向位移，轴向力也作用于铁芯和夹件。
因此，变压器在遭受突发短路时，最容易发生变形的是低压绕组和平衡绕组，然后是高中压绕组、铁芯和夹件。因此，变压器短路事故后的检查主要是检查绕组、铁芯、夹件以及其它部位。
一、绕组的检查与试验
由于变压器短路时，在电动力作用下，绕组同时受到压、拉、弯曲等多种力的作用，其造成的故障隐蔽性较强，也是不容易检查和修复的，所以短路故障后应重点检查绕组情况。
1.短路故障检查绕组
（1）变压器直流电阻的测量
根据变压器直流电阻的测量值来检查绕组的直流电阻不平衡率及与以往测量值相比较，能有效地考察变压器绕组受损情况。例如，某台变压器短路事故后低压侧C向直流电阻增加了约10％，由此判断绕组可能有新股情况，最后将绕组吊出检查，发现C相绕组断1股。
（2）变压器绕组电容量的测量。
绕组的电容由绕组匝间、层间及饼间电容和绕组发电容构成。此电容和绕组与铁芯及地的间隙、绕组与铁芯的间隙、绕组匝间、层间及饼间间隙有关。当绕组变形时，一般呈“S”形的弯曲，这就导致绕组对铁芯的间隙距离变小，绕组对地的电容量将变大，而且间隙越小，电容量变化越大，因此绕组的电容量可以间接地反映绕组的变形程度。
（3）吊罩后的检查。
变压器吊罩后，如果检查出变压器内部有熔化的铜渣或铝渣或高密度电缆纸的碎片，则可以判断绕组发生了较大程度的变形和断股等，另外，从绕组垫块移位或脱落、压板等位、压钉位移等也可以判断绕组的受损程度。
2、铁芯与夹件的检查。
变压器的铁芯应具有足够的机械强度。铁芯的机械强度是靠铁芯上的所有夹紧件的强度及其连接件来保证的。当绕组产生电动力时，绕组的轴向力将被夹件的反作用力抵消，如果夹件、拉板的强度小于轴向力时，夹件、拉板和绕组将受到损坏。因此，应仔细检查铁芯、夹件、拉板及其连接件的状况。
（1）检查铁芯上铁轭芯片是否有上下窜动情况。
（2）应测量穿芯螺杆与铁芯的绝缘电阻，检查穿芯螺杆外套是否受损；检查拉板、拉板连接件是否损坏。
（3）因为在变压器短路时，压板与夹件之间可能发生位移，使压板与压钉上铁轭的接地连接片拉断或过电流烧损，所以对于绕组压板，除了检查压钉、压板的受损外，还应检查绕组与压钉及上铁轭的接地连接是否可靠。
3、变压器油及气体的分析。
变压器遭受短路冲击后，在气体继电器内可能会积聚大量气体，因此在变压器事故后可以取气体继电器内的气体和对变压器内部的油进行化验分析，即可判断事故的性质。
二、变压器短路故障处理中应注意的事项
1、更换绝缘件时应保证绝缘件的性能。
处理时对所更换的绝缘件应测试其性能，且符合要求方可使用。特别对引线支架木块的绝缘应引起重视。木块在安装前应置于80℃左右的热变压器油中浸渍一段时间，以保证木块的绝缘。
2、变压器绝缘测试应在变压器注油静止24小时后进行。
由于某些受潮的绝缘件在热油浸泡较长时间后，水分会扩散到绝缘的表面，如果注油后就试验往往绝缘缺陷检查不出来。例如一台31.5MVA的110kV变压器低压侧在处理时更换了kV铜排的一块支架木块，变压器注油后试验一切正常，10kV低压侧对铁芯、夹件及地绝缘电阻减小为约1MΩ。后经吊罩检查，发现10kV铜排的支架木块绝缘非常低。因此绝缘测试应在变压器注油静止24小时后进行较为可靠。
3、铁芯回装应注意其尖角。
在回装上铁轭时，应注意铁芯芯片的尖角，并及时测量油道间绝缘，特别是要注意油道处的芯片尖角，要防止芯片搭接造成铁芯多点接地。例如一台120MVA的220kV变压器，在低压侧更换绕组回装上铁轭时，由于在回装时没有注意芯片尖角，又没有及时测量油道间绝缘，安装完毕后测量油道间绝缘为0，最后花费了较长时间才找到是由于铁芯芯片尖角短接了油道。
4、更换抗短路能力较强的绕组材料，改进结构。
变压器绕组的机械强度主要是由下面两个方面决定的：一是由绕组自身结构的因素决定的绕组机械强度；二是绕组内径侧的支撑及绕组轴向压紧结构和拉板、夹件等制作工艺所决定的机械强度。当前，大多数变压器厂家采用半硬铜线或自粘性换位导线来提高绕组的自身抗短路能力，采用质量更好的硬纸板筒或增加撑条的数量来提高绕组受径向力的能力，并采用拉板或弹簧压钉等提高绕组受轴向力的能力。作为电力变压器的技术部门，在签订变压器销售合同前的技术论证时和变压器绕组更换时，应对绕组的抗短路能力进行充分考察，并予以足够重视。
5、变压器的干燥。
由于变压器受短路冲击后一般需要较长时间进行检修，为防止变压器受潮，可以采取两种措施：
故障处理论文篇（5）
摘要:变压器在发生事故之前，通常都会有异常情况，因为变压器内部故障是由轻微发展为严重的。变压器的故障常被分为内部故障和外部故障两种。内部故障为变压器油箱内发生的各种故障；外部故障为变压器油箱外部绝缘套管及其引出线上发生的各种故障。文章主要分析变压器运行的检查维护及故障处理的方法，可供广大同行技术参考。 关键词:变压器；运行维护；故障：分析；处理 一、变压器运行中的检查维护 变压器在发生事故之前，一般都会有异常情况，因为变压器内部故障是由轻微发展为严重的。值班人员应随时对变压器的运行状况进行监视和检查。通过对变压器运行时的声音、震动、气味、变色、温度及外部状况等现象的变化，来判断有无异常，分析异常运行的原因、部位及程度，以便采取相应措施。 (1)检查变压器上层油温是否超过允许范围。 (2)检查油质，应为透明、微带黄色，由此可判断油质的好坏。 (3)应检查套管是否清洁，有无裂纹和放电痕迹，冷却装置应正常。 (4)变压器的声音应正常。正常运行时一般有均匀的嗡嗡电磁声。 (5)天气有变化时，应重点进行特殊检查。 二、变压器运行中出现的不正常现象的分析 (一)声音异常 变压器正常运行时声音应为连续均匀的“嗡嗡”声，如果产生不均匀或其他响声都属于不正常现象。 1.内部有较高且沉着的“嗡嗡”声，则可能是过负荷运行，可根据变压器负荷情况鉴定并加强监视。 2.内部有短时“哇哇”声，则可能是电网中发生过电压，可根据有无接地信号，表计有无摆动来判定。 3.变压器有放电声，则可能是套管或内部有放电现象，这时应对变压器作进一步检测或停用。 4.变压器有水沸声，则为变压器内部短路故障或接触不良，这时应立即停用检查。 5.变压器有爆裂声，则为变压器内部或表面绝缘击穿，这时应立即停用进行检查。 6.其他可能出现“叮当”声或“嘤嘤”声，则可能是个别零件松动，可以根据情况处理。 (二)油温异常 1.变压器的绝缘耐热等级为A级时，线圈绝缘极限温度为105℃，根据国际电工委员会的推荐，保证绝缘不过早老化，温度应控制在85℃以下。若发现在同等条件下温度不断上升，则认为变压器内部出现异常，内部故障等多种原因，这时应根据情况进行检查处理。 2.导致温度异常的原因有：散热器堵塞、冷却器异常、内部故障等多种原因。这时应根据情况进行检查处理。 (三)油位异常 变压器油位变化应该在标记范围之间，如有较大波动则认为不正常。常见的油位异常有： 1.假油位，如果温度正常而油位不正常，则说明是假油位。运行中出现假油位的原因有呼吸器堵塞、防暴管通气孔堵塞等。 2.油位下降，原因有变压器严重漏油、油枕中油过少、检修后缺油、温度过低等。
故障处理论文篇（6）
1.前言
文章作者把信息融合技术应用在了航空发动机故障诊断过程中，并且提出了基于信息融合技术故障诊断系统，充分利用信息融合技术能够为航空发动机提供更多数据来予以融合，目的是为获得精度高的逼近值，以实现对航空发动机的故障诊断。希望本文的论述可以为今后航空发动机安全运行及控制系统设计提供更多有价值的参考和借鉴。
2.当前国内外对航空发动机故障诊断研究现状的分析
2.1国内研究现状
通过研究表明，显示气路部件故障占发动机整体故障的大部分。所以，当前国内外大部分发动机健康管理探究主要集中在监控发动机气路性研究上。根据系统结构划分可分为两类，即机载子系统与嵌入式地面子系统。其中，前一种系统的主要功能为搜集、实时数据，对飞行状态进行实时监控和诊断;而地面子系统的主要功能是参照实时飞行数据、历史飞行数据、维护数据做深入分析。我国在飞行器检测方面的研究起步相对较晚，自20世纪80年代，我国一些科研院校开始对其进行研究。如：在上世纪90年代初，我国国防科技大学提出了液体火箭发动机健康管理系统，即HMS，同时也是首个具有故障检测的功能。
2.2国外研究现状
在欧、美等多个国家，已在非航空与航空燃气涡轮发动机中引入了航空发动机故障诊断系统。例如：早在1969年，美国GE公司便把状态监视系统应用在了T-700-GE-700的涡轴发动机上;在经过十年的研究与发展，在F404-GE-400涡扇发动机上应用了监视系统与寿命跟踪系统;而到了1985年，GE公司又提出了ADEPT系统;自1994年开始由最初的6.1版本升级到了10.1版本。
3.信息融合技术
3.1原理
信息融合原理是一个信息综合处理的过程，是利用多个传感器，合理支配、使用这些传感器与观测信息，将这些传感器在时间或者是在空间上的冗余、互补信息按照一定的准则进行重新组合，目的是为获得被测对象的一致性解释与描述，这样信息系统便获得了比其它组成部分子集所构成系统有更优越的性能。
3.2模型
在经过对信息融合探究的时间里，人们提出了多个信息融合模型，而它们的相同点是在信息融合过程中要经过多级处理。信息融合分为两种处理方法，即低层处理与高层处理。其中，低层处理主要涉及到数据预处理、目标检测、分类、跟踪;而高层处理主要包含态势与威胁的预测和对融合过程的提取。
3.3算法
信息融合技术指的是数据综合处理技术与多学科相互交叉的一种具体体现，而且也是把全部的输入数据在同一个公共空间内予以描述，同时在此空间内对这些数据用恰当的数学法予以综合处理，再用相对应的形式输出。而当前信息融合的算法主要包含模型类识别方法、参数分析法以及知识模型类识别法三种算法。
4.信息融合技术在航空发动机故障诊断中的应用
4.1某发动机结构基本概况
选择某型号的涡扇发动机，简单的说它是一种由双转子轴向压气机的一种涡轮风扇发动机。其该结构主要由机件与工作系统两大部分构成。
4.2诊断模型
4.2.1信息融合功能模型
现阶段，有很多研究者站在不同的研究角度对信息融合模型进行了深入探究和分析，目的是为了能够从功能、结构上来描述多传感器融合技术。而最具有权威性的且有着较大影响力的功能模型是由美国的DPS公司的研究人员所提出的。因此本文采用这种信息融合功能模型来对该型号的涡扇发动机故障诊断构建相应的诊断模型。
4.2.2信息融合故障诊断一般框架
图1 信息融合故障诊断框架
在实践当中，故障诊断不可能会应用到所有的融合环节，而是参照具体的实际问题来选择最佳的信息融合框架。例如：（DEI+FEI）-DEO融合模型是一个将混合特征作为输入，决策作为输出的一个过程。可以说，此模型应用在故障诊断领域是十分合理、科学的。
故障征兆是故障诊断的灵魂所在。而故障征兆时通过各类型的传感器获得更多有用的信息的，再经过信息的融合处理，对故障位置及类型进行确定。而以上处理过程即为信息融合过程。因此本文采取图1所示的信息融合故障诊断框架来对故障进行诊断对诊断结果进行分析发现这种诊断框架是可行的。由此看来，信息融合技术在航空发动机故障诊断中应用的研究是切实可行的。
4.2.3分层信息融合诊断功能模型
有研究者提出，神经网络故障诊断系统具有多种功能，如：联想、推测以及记忆。能够用来处理各种复杂的模式。所以，站在信息融合角度分析，神经网络故障诊断是特征级融合征输入――决策输出的过程。另外，D-S证据理论为经过对某一识别框架的多个证据体进行融合推理，再进一步得到决策结果，因而，D-S理论也是决策级融合中决策输入――决策输出过程。若把两只相互结合，可将信息融合技术优势完全发挥出来，同时进一步提升诊断的精度。
4.3航空发动机故障诊断模型
事实上，信息融合的本质是在同一个辨识框架中，把不同证据提重新合成一个新证据体的过程。而此合并过程可按照D-S证据理论合并规则予以实现，这样可解决多信息融合中存在的各类不确定性问题。而为了把不同故障征兆所提供的证据予以合并，必须按照当前的证据构造基本概率来分配函数。最终找出航空发动机存在故障的位置与类型。
5.结论及展望
总体来说，通过本文的论述我们得到了以下几点结论：其一，在论述了信息融合技术具有大众特性的基础上，由信息论角度对信息融合技术故障诊断方法的可行性予以了论证，进而提出了信息融合技术故障诊断框架。其二，对在故障诊断中遇到的各种不确定性的问题以及多传感器判断结果利用D-S证据理论对信息融合结果进行了判定，经论证，D-S证据理论可提升故障诊断精度以及诊断的可靠性。尽管信息融合技术在航空发动机故障诊断中应用十分广泛，但在实践当中，需要解决的问题还很多，希望研究人员在今后研究中对实践应用中可能遇到的问题予以研究，并且提出合理的应对措施。
参考文献：
故障处理论文篇（7）
Abstract: this paper introduces the network fault diagnosis of the significance and all kinds of fault diagnosis methods, and the current power grid failure diagnosis direction was studied, and prospected.
Keywords: power grid failure diagnosis; Fault diagnosis method; looking
中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号
1引言
我国电力正处于一个高速发展的时期，电力系统的迅速发展、受端负荷的持续增长、跨区域联网规模的扩大、电力工业市场化改革以及生态环境的约束使电网结构和运行方式日趋复，使电网状态趋近其运行极限，系统运行的不稳定因素增多，种种情况导致因偶发故障引发大规模停电风险的概率增高。电网是国民经济发展的大动脉，一旦发生大面积停电[1]，后果不堪设想。客观上讲，电力系统作为一个庞大的、高度复杂的动态系统，常处于不同的扰动之中，故障的发生又往往是无法完全避免的，这些问题给电网故障诊断提出了新的挑战。随着我国电力工业的发展，故障诊断研究具有很大的现实意义和实用价值[2]。
2 电网故障诊断方法研究
电力系统故障诊断是根据事发环境下各类信息进行故障识别的过程。电力系统发展使得电网的规模越来越大，结构越来越复杂，电网发生故障关系到电力系统安全稳定运行的重要问题。为了适应各种简单和复杂事故情况下故障的快速、准确识别，需要电网故障诊断系统进行决策参考。因此，从20世纪80年代起国内外专家学者们进行了大量的研究工作，提出了多种故障诊断技术和方法[3]，主要有专家系统、人工神经网络、优化技术、Petri网络、粗糙集理论、模糊集理论、贝叶斯网络、基于电网潮流分布特征法和信息理论法。下面分别介绍这几种应用在电网故障诊断的研究发展状况。
2.1专家系统法
专家系统是发展最早，也是比较成熟的一种人工智能技术。它利用计算机技术将相关专业领域的理论知识和专家的经验知识融合在一起，通过数据库、知识库、推理机、人机接口、解释程序和知识获取程序的有机连接，达到具备解决专业领域问题的能力。
70年代初期专家系统就被引入到电网故障诊断研究领域。其在电网故障诊断[4]中的典型应用是基于产生式规则的系统，即把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出来，形成故障诊断专家系统的知识库，进而根据报警信息对知识库进行推理，获得故障诊断的结论，具有直观性、实时性和有效性；能够在一定程度上解决不确定性问题；能够给出符合人类语言习惯的结论并具有相应的解释能力等优点。但是不可避免在实际应用中存在一些缺陷：知识获取瓶颈、系统维护难、容错能力差等问题。现在多是将专家系统与其他方法结合起来进行故障诊断。
2.2 人工神经网络
人工神经网络是通过模拟人类的神经系统来处理信息过程的一种人工智能技术。它具有并行处理、非线性映射、联想记忆能力和在线学习能力等特点，在电力系统和其他领域中都有着广泛的应用。
电网中不同的故障组合模式会产生不同的故障信息组合模式，可以将故障诊断问题视为模式识别问题，采用人工神经网络进行处理。为此需要建立比较完全的训练样本，用预选事故集作为输入，故障信息集作为监督输出，对神经网络进行训练。文献[5]较早将BP(误差反向传播)神经网络应用于电力系统故障诊断，但该方法存在训练速度慢的缺点。径向基函数（RBF）神经网络具有任意函数逼近能力，且学习速度更快，因此文献[6]提出用新型神经网络解决故障诊断问题。与专家系统诊断方法相比, 神经网络故障诊断方法可避免专业知识和专家启发性知识的形成、表达及管理等繁琐工作。同时, 如何保证训练神经网络所用的样本库的完全性、提高训练速度和收敛性，仍是神经网络需要重点解决的问题。
2.3 优化技术
随着计算机技术和计算数学的发展，国内外学者提出了多种优化算法，采用优化算法进行电网的故障诊断是一种新的思路。采用优化算法需要根据电网故障的特点设定假想事故集的目标函数或适应度函数，各种优化算法根据适应度值对假想事故集进行更新，直至搜索到适应度最大的假想事故集,以作为最终故障诊断的结果。其实质是将故障诊断问题转化为无约束的一整数规划问题进行寻优处理。目前研究得较多的是遗传算法、禁忌搜索、模拟退火等算法等等。
2.4 Petri网
Petri网是数学家C.A.Petri于1960-1965年提出的一种通用的数学模型，可用图形表示，并用矩阵运算进行严格的数学描述。Petri网既可用位置节点（Place）和变迁节点（Transition）对系统进行静态的结构分析，又可以通过节点上的令牌（Token）进行动态的行为分析，可用于描述电网故障及切除的离散事件动态行为。
Petri网作为一种简洁、高效的形式化语言，在故障诊断领域有着巨大的潜力。但另一方面，在对大规模或复杂性网络进行网建模时，可能出现状态组合爆炸的情况,，而且Petri网容错能力较差，不易识别错误信息。为此还需研究对网进行化简和分解的归纳分析技术,或考虑采用更高级的有色网。
2.5粗糙集理论
粗糙集理论是一种新的研究不完整、不确定且不精确信息的表达、学习和归纳的数学工具。它建立在分类机制的基础之上，将分类理解为等价关系， 用这些等价关系对特定空间进行划分，提取出组涵的“知识”，知识约简是粗糙集理论的核心内容之一。
文献[7]根据电网故障信息中的冗余性，利用粗糙集理论对不同故障模式所对应的警报信息组合进行化简，识别出必不可少的警报信息，在决策表中剔除可有可无的警报信息，以便从样本数据中提炼出简洁、高效、具有一定容错能力的规则知识库。粗糙集理论用于电网故障诊断的缺点是有些先验信息不能得以有效利用, 且电网规模过大时, 决策表的形成也会比较困难。
2.6 模糊集理论
模糊集理论是在模糊集合理论的基础上发展起来的，它采用模糊隶属度的概念来描述不精确、不确定的对象，并采用近似推理规则，使专家知识得以有效表达，且具有很强的容错能力。
综上可看出，模糊集理论比较适合用来处理电网故障诊断中继电保护动作的不确定性和故障信息的不完备性。文献[8]不仅引人了保护和断路器的动作信息，而且按额定值将遥测量进行模糊化用于故障诊断，为故障诊断的多信息融合提供了新的思路。采用模糊集理论进行电网故障诊断也存在一些问题：像隶属度函数的选择无明确的标准、可维护性较差等。所以在电网故障诊断领域中，模糊集理论通常与其他诊断方法相结合，互相渗透、取长补短。
2.7贝叶斯网络
贝叶斯网络是基于图论和严格的概率理论的一种不确定性知识表达和推理模型。目前贝叶斯网的理论研究主要集中在其网络的构造、学习、推理和应用等几个方面。它将因果知识和先验概率信息有机结合，使用概率理论来处理不同知识成分之间因条件相关而产生的不确定性，同时它能够有效的进行多源信息的表达和融合。
基于贝叶斯网络及其改进方法的电网故障诊断方法[9]能针对电网故障中存在的信息不完备和不确定性问题，建立完备和不完备信息下的贝叶斯网络模型进行故障诊断，但该方法需要先验概率信息，给出的亦是故障概率，而且贝叶斯的训练复杂，从理论上讲，它是一个NP-complete问题，也就是说，对于现在的计算机是不可计算的。但是，对于某些应用，这个训练过程可以简化，并在计算上实现。
2.8 基于电网潮流分布特征法
基于电网潮流分布特征法[10]立足故障前后电网潮流分布特征的变化，借助支路开断分布因子，智能选择量测支路和量测数据,在线预生成故障模式库，供不断提取的潮流分布特征模式进行匹配，具有快速、准确、自适应智能诊断的特性。
此方法能自适应跟踪电网运行方式并动态选择量测对象和量测数据，在线分析电网潮流分布特征与网络结构变化的关系，以提取潮流分布特征与故障模式库中模式进行匹配来实现电网故障的在线诊断。文[10]中算例表明，此方法准确高效，具有在线自适应智能诊断的功能，有助于提高把握网络事态和正确应对事故的能力。
2.9 信息理论法
信息理论由Shannon于1948年首先提出，它从概率论出发,建立了信息熵、互信息等概念，比较科学地解决了概率信息的测度问题。目前，信息的统计定义已扩展到能够对非统计意义的信息予以度量。从信息理论的角度看，电网故障诊断还可视为一个多信息融合[11]的过程。如何将保护和断路器的动作信息、遥测量信息、录波信息、历史统计信息及专家经验信息等多种信息加以有效综合利用，这些难题将来也许可借鉴多信息融合技术中的信号处理、参数优化、统计和模式识别等方法加以解决。
3.结论
本文介绍了电网故障诊断的意义及其各种故障诊断方法的研究状况，为以后研究电网故障诊断的学者们奠定了一定的基础，具有现实的意义。
4.电网故障方法研究展望
电力系统是一个分布式的高维数、高度非线性的动态系统，而且有一系列比较特殊的物理特点，受其影响，电网的故障诊断也有一些比较突出的难点。目前，电网发生故障时候，故障信息反应为电气量、继电保护和开关量的异常变化。而事实表明：依靠单一信息往往不能满足诊断的性能要求，多源信息的异构特性，加上诊断中的不确定性，使综合利用多源信息以及信息融合非常困难，目前这方面的理论研究也还远远不够，所以信息融合技术方法研究是以后研究的方向。
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故障处理论文篇（8）
中图分类号：F407文献标识码： A 文章编号：
引言
电力系统故障诊断是近年来十分活跃的研究课题之一。主要包括系统故障诊断和元件故障诊断两个方向，系统级故障诊断是指通过分析电网中各级各类保护装置产生的报警信息、断路器的状态变位信息以及电压电流等电气量测量的特征，根据保护、断路器动作的逻辑和运行人员的经验来推断可能的故障元件和故障类型的过程。
1国内外研究发展状况
1.1 基于专家系统的诊断方法
专家系统(expert System)利用专家推理方法的计算机模型来解决问题，已获得日益广泛的应用。目前，专家系统用于电力系统故障诊断是比较成功的。根据故障诊断的知识表示和所用推理策略的不同，专家系统主要有两类:
(1)基于启发式规则推理的系统。此类系统把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出来，形成故障诊断专家系统的知识库，采用数据驱动的正向推理将所获得的征兆与知识库中的规则进行匹配，进而获得故障诊断的结论。现在大多数故障诊断属于这一类。
(2)结合正、反推理的系统。此类系统结合了正反向混合推理方法，根据断路器和继电保护与被保护设备之间的逻辑关系建立推理规则，同时通过反向推理，有效地缩小可能故障的范围，以动作的继电保护与故障假设的符合程度计算可信度。文献[1]介绍了基于事例推理(CBR)和基于规则推理(RBR)的混合推理的故障诊断专家系统。由于采用了混合推理，提高了故障诊断专家系统的适应性与自学习能力。
基于专家系统的诊断方法的主要特点是可以方便地把保护、断路器的动作逻辑以及运行人员的诊断经验用规则表示出来，并允许在知识库中增加、删除或修改一些规则，以确保诊断系统的实时性和有效性，同时还能够给出符合人类语言习惯的结论，并具有相应的解释能力等，比较适合中小型电力系统和变电站的故障诊断。该方法在实际应用中仍然存在如下主要缺陷:①建立知识库及验证其完备性比较困难;②容错能力较差，缺乏有效的方法识别错误信息;③大型专家系统的知识库的维护难度很大;④专家系统在复杂故障诊断任务中会出现组合爆炸和推理速度慢的问题。这些缺陷使得专家系统难以满足大规模电力系统在线故障诊断的需要，目前主要应用于离线故障分析。
1.2基于人工神经网络的诊断方法
与专家系统相比，基于人工神经网络(ANN—artifieial neural network)的故障诊断方法具有鲁棒性好、容错能力强和学习能力强等特点。
目前应用于电力系统故障诊断的ANN有:基于BP(baekpropagation)算法的前向神经网络和基于径向基函数的神经网络等。文献[1]给出了典型的故障诊断神经网络BP模型，其实现方法是:以电力系统继电保护信息作为ANN的输人，以可能发生的故障作为其输出，选择适当的样本集训练ANN。整个训练过程为:首先根据网络当前的内部表达，对输人样本进行前向计算;然后比较网络的输出与期望输出之间的误差，若误差满足条件，则训练结束，否则，将误差信号按原有的通路反向传播，逐层调整权值和阑值，如此反复，直至达到误差精度要求。文献[2]将大型输电网络分区，对各个区域分别建立基于BP算法的故障诊断网络，然后综合获得最终的故障诊断结果。
基于ANN的诊断方法的主要特点是避免了专家系统故障诊断所面临的知识库构造等难题，不需要推理机的构造。由于用于ANN训练的完备样本集获取困难，目前该方法只比较适合中小型电力系统的故障诊断。ANN方法在故障诊断应用中存在的问题主要是:①其性能取决于样本是否完备，而大型的电力系统的完备样本集获取非常困难;②与符号数据库交互的功能较弱;③不擅长处理启发性的知识;④不知如何确保ANN训练时收敛的快速性和避免陷人局部最小;⑤缺乏解释自身行为和输出结果的能力。以上缺点限制了ANN故障诊断方法在线应用于大型电力系统。如何设计适用于大型电力系统的故障诊断系统，仍然是一个有待进一步研究的问题。
1.3 基于粗糙集理论的诊断方法
粗糙集理论(roughSettheory)是波兰Z.Pawlak教授于1982年提出的一种处理不完整性和不确定性问题的新型数学工具。粗糙集理论的主要思想:在保持分类能力不变的前提下，通过知识约简，导出问题的决策或分类规则。它无需提供问题所需处理的数据集合之外的任何先验信息，能有效地分析和处理不精确、不一致、不完整等各种不完备数据，从中发现隐含知识，揭示潜在规律。鉴于粗糙集理论的优越性，已经有不少研究人员把它引人到故障诊断系统中。
文献[3][4]把粗糙集理论应用于电力系统故障诊断和警报处理，尝试应用粗糙集理论来处理因保护装置和断路器误动作、信号传输误码而造成的错误或不完整警报信号，提出的方法考虑各种可能发生的故障情况，建立决策表(类似于ANN故障诊断的训练样本集)，然后实现决策表的自动化简和约简的搜索，删除多余属性后抽取出诊断规则，揭示警报信息内在冗余性。
文献[5]提出了基于粗糙集理论与二元逻辑运算相结合的属性约简算法以及改进的值约简算法，并将其应用于由断路器和保护作为条件属性、故障区域作为决策属性的诊断决策表的约简过程中，利用决策表的约简形成综合混合知识模型。文献[5]提出和构造了四类不同的粗糙集与神经网络(NN)组合的故障诊断模型，给出了粗糙集与NN在四类模型中实现不同的互补性、关联关系、应用机理和原则及相应的局限性。
2 电力系统故障诊断发展趋势
随着电网建设的发展、计算机技术和网络技术以及数学和智能科学理论的发展，不断有新的电网故障诊断方法出现，从电力系统故障诊断理论与方法研究和应用的深度、广度可以清晰地看到，其研究仍停留在理论和模型的探索阶段，基本上没有非常成功的成型实用系统，实用化方面一直未有太大的发展。由于以前技术和设施的原因，导致信息资源比较有限，从发表的文献来看，电网故障诊断系统大多依托于调度端或变电站内，分别利用调度SCADA系统的实时信息或站内综合百动化系统收集的信息来实现;随着系统、计算机和网络技术的发展，以及故障录波专用网络的建设，后来又发展了基于故障录波信息的故障诊断系统。此系统的建设，使诸多的信息孤岛纳入系统中，对故障后所有相关的故障信息，例如保护装置信息、录波器信息、雷电定位信息、监控装置信息等，进行采集、传输、存储和处理，为电网故障处理提供了信息支持。这些宝贵的信息为新的电网故障诊断方法提供了基础，大大拓展了电网故障诊断的研究方向。因此，在电网故障诊断理论的实用化过程中，必须充分重视信息的收集与整理工作，包括用于故障诊断的数据仓库的构建、故障综合信息的预处理和诊断知识的提取等。
3结束语
电力系统故障诊断是关系到电力系统安全稳定运行的重要问题，国内外从20世纪80年代起已经进行了大量的研究工作，提出了多种故障诊断技术和方法，但实际系统中该问题并未很好地解决。随着电力系统规模日趋庞大，结构更加复杂，对电力系统故障诊断提出了更高的要求。本文综述了电力系统故障智能诊断的研究方法，评述了这些方法中需要改进之处，进一步指出了该领域的一些主要发展趋势。它们对构建电力系统故障诊断智能辅助决策系统具有重要的指导意义，对保证电力系统的安全运行、减少事故的经济损失具有重要的理论和现实意义。
参考文献
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故障处理论文篇（9）
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）118-0182-02
1 主动式检测方法分析和应用
主动式检测方式是所有通过主动对电网施加某种影响的方式来判断故障点位置的方法的统称。一般就是通过向系统注入特定的信号来确定故障点的位置。
1.1 S注入法
S注入法需要借助电压互感器来完成，当故障发生时电压感应器会暂时闲置出来，这种定位方法就是利用闲置的电压互感器向接地线注入交流信号的通路来实现的，其基波频率处于工频n次谐波与n+1次谐波之间，然后运用相关设备来跟踪检测注入信号的路径和特征来查找故障点。信号注入法的优点在于：操作简单；能查出隐性接地点，这种接地点通过人工目测无法找到。这种方法的缺点在于：信号容易受到多种因素的干扰，例如PT容量就会影响注入信号的强度。当故障线路存在间歇性电弧现象时，则会导致注入的信号中断而不连续，从而给检测定位带来困难。当接地电阻较大时，注入的信号也会由于信号分流而减弱，这就给定位工作造成干扰，使人们难以准确进行故障定位。总而言之，利用这种方法进行故障定位所需的时间比较长，效率偏低。而且还有引发系统的第二点接地的风险，造成线路自动跳闹的可能。
1.2 传递函数法
传递函数法也是一种常用的故障定位方法。其原理是在故障出线处注入高频信号，然后根据电路故障发生后电路拓扑结构的变化获得故障信息的方法。主要使用频域分析的方法对传递函数进行分析处理。这种方法基于线路的分布参数模型和频谱分析的原理，首先把方波激励信号源注入线路首端，然后测量时域的电流数据和零序电压数据，然后相关数据之后，及时进行分析处理，把数据通过函数的形式表达出来，然后对获得的频域传递函数进行分析处理，从而获得非对称的故障线路分支信息，最后再根据各分支端口传递函数频谱的相位、频率及波形特征来实现接地故障的定位。传递函数法的优点：这种方法在对中性点不接地系统检测故障时不受负载参数变化的影响，提高了检测的精确性。缺点：这种方法以地膜网络作为定位故障的依据，因此只能解决地膜网络中的定位问题，而无法解决仅存在线模网络的相间短路故障的定位问题。
1.3 端口故障诊断法
端口故障诊断法是模拟电路的一种故障定位方法。该方法所依据的是模拟电路故障诊断理论，该方法把这种理论应用于分布参数传输网故障诊断当中。其操作方式是通过从端口施加音频正弦信号，观察信号传播的特征，并把测量数据与故障发生前的测试信号进行对比，通过分析后者的变化情况来实现对故障点的定位。
端口故障诊断法诊断算法及容差处理方法简单、有效。同时由于端口数总小于独立结点数，所以在对同一电路诊断故障时，此法检测工作量较小，适用于大型网络的故障诊断。但是这种方法实用性不强，因为这种方法职能确定故障的大致范围，而无法确定具体的故障距离，因此实用性不强。另外使用这种定位方法需要采集线路两侧的信息，这也会加大工作量，增加成本，降低效率。
2 被动式检测方法分析和应用
被动式故障检测是在故障发生后依靠在配电线路上加装故障探测器来收集线路信息，然后通过分析总结，确定故障所在区段的方法。其实，无论采用何种配电网的故障定位方法，都要以配电网的拓扑结构为基础。配电网主要有三种结构：树状网、环状网和辐射状网，这些结构都是由源点、馈线、开关和末梢组成，电能从源点开始，向各馈线依次提供，各个开关处装有故障检测设备。也可以加装远程通信设备，将线路上所有故障检测设备的实时状态传递到后台，方便快速判断故障区间。
2.1 故障定位矩阵算法
故障定位矩阵算法是目前比较常用的一种故障定位算法，主要有两大类：一是基于网基结构的矩阵算法，二是基于网形结构的配电网故障定位矩阵算法。第二类算法是对第一类算法的改进。基于网基结构的矩阵算法采用的是无向图的方式，通过无向图对网络拓扑结构进行描述，然后对故障探测器收集到的信息进行反洗处理，组成故障信息矩阵，最后将网络描述矩阵与故障信息矩阵进行运算，从而确定故障位置。这种方法的不足之处在于它定位分析所依据的原理只是故障存在的必要而不是充分条件，因此容易导致故障区间的误判。另外，这种方法还需要大量的运算才能确定故障的可能位置，因此操作起来费时费力。基于网形结构的矩阵算法与基于网基结构的矩阵算法采用无向图的方式不同，它采用的是有向图的方式对配网拓扑结构进行描述，而且其定位所依据的原理是故障存在的充要条件，因此使计算量大为减少。但是整个判断过程仍然比较复杂，在对故障进行定位之前需要对每一开关设备逐一进行排查，确定其下游子开关的状态。另外，对于多电源网络，该方法需要多次假定正方向才能确定故障区域。因此这种方法工作量大，故障检测定位速度有待提高。
2.2 遗传算法
遗传算法是数学中的一种搜索算法，是模拟生物进化论的遗传学原理的生物进化过程的计算模型。这种方法具有覆盖面积大、能同时处理多个对象等优点。这种算法擅长于优化问题，并具备高容错性能，在配电网故障定位应用中具有很大的潜力，但是数学模型的构造是使用遗传算法面临的主要难题。
2.3 模糊理论
模糊理论，将经典的集合理论模糊化，其基础是模糊集合，基本精神是接受现实的模糊性，这种理论主要用于处理模糊性较大的问题。电力网络系统正是这种具有较大不确定性的系统，因此，这种理论比较适合应用到配电网故障定位当中。模糊系统和专家系统有着相似的结构，因此也具有专家系统的一些缺陷，如规则库的维护复杂，不具备自学习能力等。其隶属函数通常是根据经验或统计来确定，没有一个通用的方法。
3 结论
配电网自动化是实现配电网运行安全性和可靠性的重要途径。提高配电网故障定位处理能力、压缩故障查找及修复时间，从而减少客户停电时间，提升服务水平，是配电网自动化的一个重要方面。配网自动化故障定位方法较多，各有优缺点，因此需要结合工程上的实际情况来决定取舍。
故障处理论文篇（10）
0 引言
随着电力系统日趋大型化，电网故障日趋复杂化，所以在电力中故障是系统不可避免的。一旦发生故障，如何快速诊断故障类型，防止事故扩大非常重要。如果故障不能及时有效地控制和处理，将可能造成系统稳定破坏、电网瓦解、重大设备损坏和大面积停电，直接影响到用户的切实利益，甚至影响社会大生产的顺利进行。为了保证电力生产的安全性，保证电能供应的可靠性和连续性，在输配电网发生故障时，需要可靠的电网故障诊断系统为工作人员迅速进行诊断和处理提供决策参考。
目前国内外用于电网故障诊断的技术包括：遗传算法，专家系统，Petri网络等。
遗传算法从优化的角度出发基本上可以解决故障诊断问题，尤其是在复杂故障或存在保护、断路器拒动、误动的情况下，能够给出全局最优或局部最优的多个可能的诊断结果。但遗传算法存在的主要“瓶颈”是如何建立合理的电网故障诊断数学模型。专家系统的典型缺点为学习能力差、容错性差及诊断速度偏慢。Petri网络用于建模的时间较长，随着设备的增加和网络的扩大，存在着较大的问题，同时针对现场普遍存在的保护、断路器误动拒动及由于通信线路故障引起的故障信息畸变，Petri网络需要提高其容错能力和处理电网拓扑的改变。
本文主要采用贝叶斯网络进行诊断。贝叶斯网络是一种不确定性的因果关系关联模型、具有强大的不确定性问题处理能力，同时它能有效的进行多源的信息表达与融合，是一种基于网络结构的有向图解描述。贝叶斯网络的以上的特性与故障诊断问题的要求内在一致，故贝叶斯网络也可以应用于不同领域的故障诊断。在电网故障诊断中，贝叶斯网络具有很多独有的特性和优点，基于贝叶斯网络的故障诊断方法，是对贝叶斯公式本身的改进，在处理不完备信息时，提出了采用证据的不确定性推理和比较异常事件数两种方法，减少了计算量，提高了算法的实用性。
1 贝叶斯网络方法概述
贝叶斯网络是一种对概率关系的有向图解描述，它提供了一种将知识直觉地图解可视化的方法。一个贝叶斯网络是一个有向无循环图（DAG），它的节点用随机变量标识，弧代表影响概率，用条件概率标识。一个简单的贝叶斯网络如图1所示。
图1 一种简单的贝叶斯网络
在网络中，定性信息通过网络的拓扑结构表达，定量信息通过节点的联合概率密度表示。其数学描述为：若论域U={x1，x2，…，xn}，其中，x1，x2，…xn对应于网络中各节点，则联合概率P（x1，x2，…，xn）为：
P（U）=P（x1，x2，…，xn）
式中P（x）为xi父节点的集合。
对一具有m个基本事件{xi1}，{xi2}，…，{xim}的随机变量xi，假设已取得除xi外所有与其相关变量的观察结果V=（x1，…，xi-1，xi+1，…，xn），则其条件概率为：
贝叶斯网络模型能表示变量集合的联合概率分布，并能分析大量变量之间的相互关系，利用贝叶斯网络方法，可以完成预测，分类和诊断等任务。
2 基于贝叶斯网络的故障诊断方法
由于贝叶斯网络是一种不确定性因果关系关联模型，具有强大的不确定性问题处理能力，它的特性和故障诊断中要求解决因不确定性和不完备故障信息带来的故障诊断困难的要求内在一致，因此本文提出运用贝叶斯网络对电网故障进行诊断的方法。根据电力系统的物理拓扑结构和保护装置的动作原理，分别建立系统中元件的故障诊断贝叶斯网络模型，实现故障诊断的分布式处理。
2.1 电网故障类型及粗糙集约简
常见的电网故障主要是短路故障，短路故障包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路故障、三相对称短路故障。电网在发生各种短路故障时，电流和阻抗也不断变化。当电力系统发生不对称故障时，三相阻抗不同，三相电压和电流的有效值不同，相与相间的相位差也不相等。对于这样的不对称三相系统就不能只分析其中一相，通常是用对称分量法，将一组不对称三相系统分解为正序、负序、零序三组对称的三相系统，来分析不对称故障问题。
粗糙集理论是研究不完整数据及不精确知识的表达、学习、归纳的一套方法，能在保留关键信息的前提下对知识进行处理，并求得知识的最小表达。本文选用粗糙集理论对故障信息量进行约简，选取平均互信息最小的组合作为最佳属性约简组合。
2.2 基于贝叶斯网络电网故障诊断模型
本文根据故障信息判定故障类型。提取故障时的信息量，运用粗糙集进行约简，约简后的故障类型对应着一个贝叶斯网络，网络的输入是决策表的条件属性，输出是决策表的决策属性，综上，本文是一种基于粗糙集与贝叶斯网络相融合的电网故障类型诊断网络模型，其网络结构如图所示。
图2 贝叶斯网络模型图
2.3 基于贝叶斯网络的电网故障类型诊断方法
本文用粗糙集进行知识挖掘，以便在故障发生后能迅速判别出故障区域及故障元件。
基于贝叶斯网络的电网故障类型诊断过程如下：
（1）将获取的故障信息作为条件属性，故障类型作为决策属性，形成故障类型决策表。
（2）运用粗糙集对故障类型决策表进行知识挖掘，删除冗余属性，实行属性优选，消除不一致性的噪声，进行对象约简，形成故障类型简化决策表。
基于贝叶斯网络的电网故障诊断方法流程如图3所示：
图3 电网故障诊断流程
3 结论
本文通过对常见电网短路故障进行分析，提出了一种基于粗糙集理论和贝叶斯网络相结合进行电网故障诊断的方法，能够优势互补。
（1）先利用粗糙集的属性约简，分析故障信息的冗余性，在保证分类能力不变的情况下，化简故障信息，然后利用贝叶斯网络及推理得出诊断结果，可以提高系统在缺失关键警报信息情况下的容错性；
（2）利用贝叶斯网络进行诊断推理，可以提高诊断速度，克服单独使用粗糙集诊断速度较慢的缺点。
通过仿真实验表明，该方法能在一定程度上提高系统的容错性，诊断速度快，可靠性高，具有很好的实用性。
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故障处理论文篇（11）
故障诊断(FD)始于(机械)设备故障诊断，其全名是状态监测与故障诊断(CMFD)。它包含两方面内容:一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。故障诊断技术是一门交叉学科，融合了现代控制理论、信号处理、模式识别、最优化方法、决策论、人工智能等，为解决复杂系统的故障诊断问题提供了强有力的理论基础，同时实现了故障诊断技术的实用化;近二十年来，由于技术进步与市场需求的双重驱动，故障诊断技术得到了快速发展，已在航空航天、核反应堆、电厂、钢铁、化工等行业得到了成功应用，取得了显著的经济效益;从故障诊断技术诞生起，国际自动控制界就给予了高度重视。
以运动机械的振动检测为中心，辅助以温度、压力、位移、转速和电流等各种参数的采集，从而对钢铁冶炼中的各种大型传动设备的状态进行分析和判断，从而达到故障诊断的目的。
2 故障诊断的主要理论和方法[2-3]
1971年Beard 发表的博士论文以及Mehra和Peschon发表的论文标志着故障诊断这门交叉学科的诞生。发展至今已有30多年的发展历史，但作为一门综合性新学科——故障诊断学——还是近些年发展起来的。从不同的角度出发有多种故障诊断分类方法，这些方法各有特点，但从学科整体可归纳以下几类方法。
1) 基于系统数学模型的诊断方法:该方法以系统的数学模型为基础，以现代控制理论和现代优化方法为指导，利用Luenberger观测器 、等价空间方程、Kalman滤波器、参数模型估计与辨识等方法产生残差，然后基于某种准则或阀值对残差进行分析与评价，实现故障诊断。该方法要求与控制系统紧急结合，是实现监控、容错控制、系统修复与重构等的前提、得到了高度重视，但是这种方法过于依赖系统数学模型的精确性，对于非线性高耦合等难以建立数学模型的系统，实现起来较困难。如状态估计诊断法、参数估计诊断法、一致性检查诊断法等。
2) 基于系统输入输出信号处理的诊断方法:通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断，应用较多的有各种谱分析方法、时间序列特征提取方法、自适应信号处理方法等。这种方法不需要对象的准备模型，因此适应性强。这类诊断方法有基于小波变换的诊断方法、基于输出信号处理的诊断方法、基于时间序列特征提取的诊断方法。基于信息融合的诊断方法等。
3) 基于人工智能的诊断方法:基于建模处理和信号处理的诊断技术正发展为基于知识处理的智能诊断技术。人工智能最为控制领域最前沿的学科，在故障诊断中已得到成功的应用。对于那些没有精确数学模型或者很难建立数学模型的复杂大系统，人工智能的方法有其与生俱来的优势。基于专家系统的智能诊断技术、基于神经网络的智能诊断技术与基于模糊逻辑的诊断方法已成为解决复杂大系统故障诊断的首选方法，有很高的研究价值和应用前景。这类智能诊断方法有基于专家系统的智能诊断技术、基于神经网络的智能诊断技术、基于模糊逻辑的诊断方法、基于故障树分析的诊断方法等。
4) 其它诊断方法:其它诊断方法有模式识别诊断方法、定性模型诊断方法以及基于灰色系统理论的诊断方法等。另外还包括前述方法之间互相耦合、互补不足而形成的一些混合诊断方法。
3 钢铁行业中故障诊断技术的应用[4-6]
钢铁行业中的主要机械设备是各种传动设备和液压设备，如轧机、传送带、各种风机等。它们的工作状况决定了生产效率和钢铁冶炼的质量，对这些设备状态的在线检测，能够及时、准确的检测出生产设备的运行状况，并给出相应的操作和建议。因此建立相应的故障诊断系统对整个系统的正常运行特别重要。于是针对钢铁行业特殊的机械环境(多传动设备和液压设备)，相应的故障诊断系统也必须以这些设备的特点而建立。主要原理是以运动机械的振动参量检测为中心，辅助以温度、压力、位移、转速和电流等各种参数的采集，从而对这些大型传动设备的状态进行分析和判断，再进行相应的处理。整套故障诊断系统由计算机系统、数据采集单元、检测元件、数据通讯单元以及专业开发软件组成。此系统既可单独工作，又可和DCS或PLC组成分散式故障诊断系统对所遇生产设备进行监控和故障诊断。整个系统的工作流程图如图1所示。
机械振动是普遍存在工程实际中，这种振动往往会影响其工作精度，加剧及其的磨损，加速疲劳损坏;同时由于磨损的增加和疲劳损坏的产生又会加剧机械设备的振动，形成一个恶性循环，直至设备发生故障，导致系统瘫痪、损坏。同时机械设备的工作环境也是造成机械设备发生故障主要原因之一，因此，根据对机械振动信号和工作环境温度、湿度的测量和分析，不用停机和解体方式，就可以对机械的恶劣程度和故障性质有所了解。同时根据以往经验建立相应的处理机制库，从而针对不同的故障做出相应的诊断和处理。整个处理过程如下:
1)传感器采集设备工作状态信号。如各种传动装置的振动信号、温度信号、液压装置的压力、流量和功率信号等。
2)特征信号提取。将各种传感器采集信号进行信号分类，刷选出相应的传感器信号，如振动传感器采集的文振动强度信号、压力传感器采集的压力信号等。
3)对特征信号处理。对传感器采集的特征信号进行滤波、放大等处理，提取出相应的特征信号。
4)对采集信号进行故障诊断。将提取的特征信号进行判断处理，选择相应的故障方法(如小波变换法)，分析故障类型和设备状态，然后查询故障类型库，做出相应的决策。
4 结束语
建立在现代故障诊断技术上的钢铁冶炼设备故障诊断系统，可对设备的运行状态进行实时在线检测、通过对其监测信号的处理与分析，可真实地反映出设备的运行状态和松动磨损等情况的发展程度及趋势，为预防事故、科学合理安排检修提供依据，可以提高设备的利用效率，产生了很大的经济价值，对此类故障诊断系统的研究有很深远的意义。
参考文献
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[2] 王仲生.智能故障诊断与容错控制[M].西安:西北工业大学出版社，2005.
[3] 李民中.状态监测与故障诊断技术在煤矿大型机械设备上的应用[J].煤矿机械，2006(03).
