基于Petri网的煤矿采区供电系统故障诊断技术研究

作     者：张红涛 

作者单位：西安科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘青

授予年度：2016年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 081202[工学-计算机软件与理论] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：煤矿采区 供电系统 故障诊断 Petri网 

摘      要：煤矿采区供电系统承担着井下采掘工作面生产的供电任务,采区供电系统运行的可靠性和安全性直接影响着煤矿的安全生产。采区供电系统一旦发生故障,需要耗费长时间去判断和隔离故障,恢复供电,严重影响煤矿的正常生产,有可能引起煤尘和瓦斯爆炸重大安全事故。现代化煤矿调度中心有大量的报警信息或故障信息涌入,但要运行人员短时间内识别故障元件,锁定故障区域,恢复供电十分困难,急需进一步研究快速、可靠的故障诊断方法。本文以某煤矿南一采区供电系统为研究对象,根据《煤矿安全规程》规定的供电系统保护配置要求,结合采区供电系统结构和运行方式,以Petri网理论为基础,进行故障诊断方法的研究。首先,以故障发生后断路器的动作信息为依据,建立故障区域诊断Petri网模型,进行故障区域诊断方法的研究和验证。结果表明该故障区域诊断方法简单高效,可以快速锁定故障区域,适合于故障的初步诊断。其次,提出基于逻辑关系的Petri网故障元件诊断方法,对于采区供电系统中的母线、线路及变压器等主要电气元件进行故障诊断建模分析,结果表明基于逻辑关系的Petri网故障元件诊断方法诊断准确。最后,赋予Petri网理论中变迁元素特定的物理意义,建立故障元件诊断改进的Petri网模型,研究改进Petri网故障诊断方法的基本原理,并对整个采区供电系统进行建模诊断分析。结果表明改进Petri网故障诊断方法具有很强的通用性,运算速度快,诊断结论明确,适合于采区供电系统的在线诊断。