粗糙集理論及其電力行業(yè)應(yīng)用

前言

　　電力是人類社會(huì)活動(dòng)中應(yīng)用范圍最廣、對(duì)人們生活質(zhì)量影響最大的能源。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，高度的社會(huì)信息化和生產(chǎn)自動(dòng)化都在不斷加深人們對(duì)電力的依賴性，這也促使電力行業(yè)加大對(duì)電力系統(tǒng)可靠性的管理力度，力求為用戶提供更加充裕、持續(xù)、安全可靠的電力供應(yīng)?！　‘?dāng)今的電力工業(yè)由于自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等方面技術(shù)的高速發(fā)展，已經(jīng)脫離了原有的就地控制、手動(dòng)控制模式，跨進(jìn)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代。原有的信息處理和控制手段已經(jīng)無法有效處理當(dāng)前電力工業(yè)出現(xiàn)的新問題。由此，大量的人工智能技術(shù)被廣大研究者引入了電力系統(tǒng)的許多領(lǐng)域，并取得了引入注目的成果。這其中，由于粗糙集善于從海量強(qiáng)干擾數(shù)據(jù)中挖掘潛在的有價(jià)值信息，而且無需提供問題所需處理數(shù)據(jù)集合以外的任何先驗(yàn)信息，從而得到了眾多電力科研工作者的青睞?！　〈植诩碚撌且环N建立在熵集上的理論。一方面，它為歸納機(jī)器學(xué)習(xí)建立了理論基礎(chǔ)；另一方面，從該理論中提出的獨(dú)立約簡(jiǎn)與正區(qū)域的概念出發(fā)，可以演變?yōu)閷?duì)實(shí)際應(yīng)用有重要意義的一系列理論。粗糙集理論作為數(shù)據(jù)挖掘中的一個(gè)重要方法，在很多領(lǐng)域都起到了重要的作用。但遺憾的是，由于粗糙集理論需要應(yīng)用者具有較艱深的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，從而嚴(yán)重影響了其在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用?！　”緯轻槍?duì)這一狀況，將粗糙集原理與實(shí)際的電力系統(tǒng)工程應(yīng)用相結(jié)合，力求理論研究來源于工程難題，然后以工程實(shí)際說明理論價(jià)值。近10年來，本書作者孫秋野博士、黎明博士和課題組的合作者們?cè)诖植诩A(chǔ)理論以及電力系統(tǒng)應(yīng)用方面進(jìn)行了一系列深入的研究，并取得了良好的研究成果。這些成果分別發(fā)表在中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)、自動(dòng)化學(xué)報(bào)、儀器儀表學(xué)報(bào)、自然科學(xué)進(jìn)展等權(quán)威刊物上，并申請(qǐng)了多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。本書涵蓋了作者近10年的研究成果，將粗糙集理論與電力系統(tǒng)工程應(yīng)用進(jìn)行了較好的結(jié)合，并在輸配電網(wǎng)故障診斷、電力變壓器油中溶解氣體監(jiān)測(cè)、電力市場(chǎng)決策支持等電力系統(tǒng)的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域中提供了工程實(shí)例，是將粗糙集與電力系統(tǒng)工程應(yīng)用有機(jī)結(jié)合的一本好書。

內(nèi)容概要

本書在介紹粗糙集的基本原理的基礎(chǔ)上，立足于電力工程實(shí)際應(yīng)用，重點(diǎn)對(duì)當(dāng)前比較流行的經(jīng)典粗糙集算法進(jìn)行較為詳盡的解讀。同時(shí)根據(jù)工程應(yīng)用的實(shí)際特點(diǎn)及程序?qū)崿F(xiàn)中需要注意的問題提供取自于實(shí)際工程的典型案例進(jìn)行詳盡的解釋，力求使讀者通過閱讀本書能夠獲得一條由粗糙集原理到實(shí)際電力工業(yè)應(yīng)用的捷徑，而這正是當(dāng)前的各類書籍所沒有涉足的領(lǐng)域?！　”緯?、2章，系統(tǒng)介紹了粗糙集的基本理論及其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況；第3章重點(diǎn)討論了粗糙集在輸配電系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用情況；第4章重點(diǎn)討論了粗糙集在變壓器油中溶解氣體在線監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用情況；第5章重點(diǎn)討論了粗糙集在電力市場(chǎng)輔助分析決策中的應(yīng)用情況。　　本書力求清晰準(zhǔn)確，以粗糙集成功工程項(xiàng)目為實(shí)例，旨在提供給讀者一個(gè)具體形象的該方法的應(yīng)用模型，等于架設(shè)起了一座溝通粗糙集理論與工程應(yīng)用的橋梁。本書可以作為高等院校的高年級(jí)本科生和研究生教材或畢業(yè)設(shè)計(jì)及課題研究的輔助讀物，或者作為工程技術(shù)人員的參考書。

書籍目錄

序前言　第1章　粗糙集理論的基本概念與應(yīng)用　　1.1　粗糙集的產(chǎn)生與發(fā)展　　1.2　知識(shí)的表示方法　　1.3　粗糙集的基本概念　　1.4　粗糙集的典型應(yīng)用　第2章　粗糙集理論的基本方法與應(yīng)用　　2.1　粗糙集合　　　2.2　連續(xù)屬性的離散化　2.3　屬性約簡(jiǎn)算法　2.4　值約簡(jiǎn)算法第3章　粗糙集在輸配電網(wǎng)故障隔離中的應(yīng)用　3.1　輸配電系統(tǒng)故障診斷及隔斷系統(tǒng)概述　　3.2　故障診斷系統(tǒng)的信息來源分析　3.3　輸配電系統(tǒng)的不確定信息　3.4　輸配電系統(tǒng)不確定信息預(yù)處理　3.5　全局尋優(yōu)的粗糙集知識(shí)發(fā)現(xiàn)方法　3.6　故障診斷規(guī)則可信度整定方法　　　3.7　應(yīng)用判定樹進(jìn)行在線故障診斷　3.8　基于不確定推理的粗糙集故障診斷　3.9　系統(tǒng)程序分析及應(yīng)用效果第4章　粗糙集在變壓器監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用　4.1　電力變壓器劣化原理及常用故障診斷方法　4.2　變壓器油中溶解氣體分析原理　　4.3　變壓器故障診斷依據(jù)　……第5章　粗糙集在電力市場(chǎng)決策支持系統(tǒng)中的應(yīng)用　參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　可信賴性與安全性，都是繼電保護(hù)必備的性能，但兩者相互矛盾。在設(shè)計(jì)與選用繼電保護(hù)時(shí)，需要依據(jù)被保護(hù)對(duì)象的具體情況，對(duì)這兩方面的性能要求適當(dāng)?shù)赜枰詤f(xié)調(diào)。例如，對(duì)于傳送大功率的輸電線路保護(hù)，一般宜強(qiáng)調(diào)安全性；而對(duì)于其他線路保護(hù)，則往往宜強(qiáng)調(diào)可依賴性。至于大型發(fā)電機(jī)組的繼電保護(hù)裝置，無論它的拒絕動(dòng)作或誤動(dòng)作跳閘，都會(huì)引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失，需要通過精心設(shè)計(jì)和裝置配置，兼顧這兩方面的要求?！　√岣呃^電保護(hù)安全性的辦法，主要是采用經(jīng)過全面分析論證，有實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)或者經(jīng)試驗(yàn)確證為技術(shù)性能滿足要求、元件工藝質(zhì)量?jī)?yōu)良的裝置；而提高繼電保護(hù)的可信賴性，除了選用高可靠性的裝置之外，重要的還可以采取裝置雙重化，實(shí)現(xiàn)二中取一的跳閘方式?！　∵x擇性：是指在對(duì)系統(tǒng)影響可能最小的處所，實(shí)現(xiàn)斷路器的控制操作，以終止故障或系統(tǒng)事故的發(fā)展。例如，對(duì)于電力元件的繼電保護(hù)，當(dāng)電力元件故障時(shí)，要求最靠近故障點(diǎn)的斷路器動(dòng)作斷開系統(tǒng)供電電源；而對(duì)于振蕩解列裝置，則要求當(dāng)電力系統(tǒng)失去同步運(yùn)行穩(wěn)定性時(shí)，在解列后兩側(cè)系統(tǒng)可以各自安全地同步運(yùn)行的位置，動(dòng)作斷路器將系統(tǒng)一分為二，以中止振蕩，如此等等。　　電力元件繼電保護(hù)的選擇性，除了決定于繼電保護(hù)裝置本身的性能外，還要求滿足：①由電源算起，愈靠近故障點(diǎn)的繼電保護(hù)的故障起動(dòng)值相對(duì)愈小，動(dòng)作時(shí)間愈短，并在上下級(jí)之間留有適當(dāng)?shù)脑６龋虎谝哂泻髠浔Ｗo(hù)作用，如果最靠近故障點(diǎn)的繼電保護(hù)裝置或斷路器因故拒絕動(dòng)作而不能斷開故障時(shí)，能由緊鄰的電源側(cè)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作將故障斷開。在220kV及以上電壓的電力網(wǎng)中，由于接線復(fù)雜所帶來的具體困難，在繼電保護(hù)技術(shù)上往往難于做到對(duì)緊鄰下一級(jí)元件的完全后備保護(hù)作用，相應(yīng)采用的通用對(duì)策是：每一電力元件都裝設(shè)至少兩套各自獨(dú)立工作，可以分別對(duì)被保護(hù)元件實(shí)現(xiàn)充分保護(hù)作用的繼電保護(hù)裝置，即實(shí)現(xiàn)雙重化配置；同時(shí)設(shè)置一套斷路器拒絕動(dòng)作的保護(hù)，當(dāng)斷路器拒動(dòng)作時(shí)，使同一母線上的其他斷路器跳閘，以斷開故障?！　】焖傩裕菏侵咐^電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作于斷路器跳閘，以斷開故障或中止異常狀態(tài)發(fā)展。繼電保護(hù)快速動(dòng)作可以減輕故障元件的損壞程度，提高線路故障后自動(dòng)重合閘的成功率，并特別有利于故障后的電力系統(tǒng)同步運(yùn)行穩(wěn)定性?？焖偾谐€路與母線的短路故障，是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的最重要手段?！　§`敏性：是指繼電保護(hù)對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定要求動(dòng)作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動(dòng)作的能力。故障時(shí)通過裝置的故障量和給定的裝置起動(dòng)值之比，稱為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)。它是考核繼電保護(hù)靈敏性的具體指標(biāo)，在一般的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與運(yùn)行規(guī)程中，都有具體的規(guī)定要求?！　±^電保護(hù)越靈敏，越能可靠地反映于要求動(dòng)作的故障或異常狀態(tài)；但同時(shí)，也越易于在非要求動(dòng)作的其他情況下產(chǎn)生誤動(dòng)作，因而與選擇性發(fā)生矛盾，需要協(xié)調(diào)處理?！　『?jiǎn)化：通常所指的簡(jiǎn)化，是要求盡可能采用最簡(jiǎn)單的故障起動(dòng)元件和最簡(jiǎn)要的邏輯回路構(gòu)成性能滿足要求的繼電保護(hù)裝置。保護(hù)裝置越簡(jiǎn)單，可靠性越高，這一點(diǎn)已為長(zhǎng)期的運(yùn)行實(shí)踐所充分證實(shí)。而現(xiàn)代繼電保護(hù)裝置簡(jiǎn)化的另一個(gè)重要含義是便于運(yùn)行維護(hù)和檢修。　　隨著數(shù)字技術(shù)在電力系統(tǒng)中的推廣運(yùn)用和電力系統(tǒng)本身的日益擴(kuò)展，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置以其動(dòng)作靈敏、抗干擾能力強(qiáng)、邏輯推理準(zhǔn)確、易于整定調(diào)整等優(yōu)勢(shì)在輸配電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用；預(yù)測(cè)和預(yù)防事故的技術(shù)和手段以及相應(yīng)的電力系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置也將隨微機(jī)的運(yùn)用而日益向綜合、集中、智能化等高層次發(fā)展?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《粗糙集理論及其電力行業(yè)應(yīng)用》力求清晰準(zhǔn)確，以粗糙集成功工程項(xiàng)目為實(shí)例，旨在提供給讀者一個(gè)具體形象的該方法的應(yīng)用模型，等于架設(shè)起了一座溝通粗糙集理論與工程應(yīng)用的橋梁?！洞植诩碚摷捌潆娏π袠I(yè)應(yīng)用》可以作為高等院校的高年級(jí)本科生和研究生教材或畢業(yè)設(shè)計(jì)及課題研究的輔助讀物，或者作為工程技術(shù)人員的參考書。





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