[发明专利]一种电气系统故障过程的结构化表示方法

说明书

本发明公开了一种电气系统故障过程的结构化表示方法，其特征在于，提出使用矩阵形式表示系统故障网络，建立因果结构矩阵，通过矩阵及其相关运算表示系统故障网络数据结构，使系统故障网络分析适合于计算机智能处理，根据不同网络结构，包括一般网络、多向环网络、单向环网络和诱发方式，包括故障起始事件、全事件给出了系统故障发生概率的计算方法，可用于电气系统故障过程的结构化表示，以方便数据库存储和计算机处理。

技术领域

本发明涉及安全系统工程领域，特别是涉及使用系统工程方法分析电气系统故障过程，并用于数据存储和计算机处理。

背景技术

系统故障过程普遍存在于各行各业，影响着系统可靠性。系统故障发生不是一蹴而就的，而是一种演化过程。该过程经历众多事件，也受到很多因素影响，使故障过程具有多样性。这些多样性都是系统发生故障的模式，每一种模式都是一种可能，只是可能性不同。而实际系统故障过程只是其中一种可能。因此如何分析系统故障过程的所有可能性，判断哪一种演化最易发生，对保障系统安全运行，维持可靠性具有重要意义。对于系统故障演化的研究近年来逐渐增加。这些研究一般针对具体行业，基于行业和学科的基本特征进行研究。因此一般抽象程度不够，难以形成具有普遍意义的系统故障演化过程描述及分析方法。由于电气系统中各种事件和元件故障之间带有明显的因果关系，因此使用电气系统作为研究对象最为有利。提出了使用网络拓扑结构描述电气系统故障网络的方法，使用因果结构矩阵描述系统故障网络。使用矩阵及其相关运算对系统故障过程进行定性定量分析，有利于计算机的智能化处理。

涉及到的定义：传递概率：原因事件可导致结果事件的概率。一般网络：系统故障网络中不含环状结构的网络，包括多向环和单向环。多向环网络：系统故障网络中存在两条演化路径，他们起始于同一事件且终止于同一事件。单向环网络：系统故障网络中存在一条演化路径，其首尾相连，任何事件即可作为起始也可作为终止事件。全事件诱发：故障起始事件和过程事件均发生且导致系统故障事件发生，各参与事件导致系统故障事件发生是平行关系。故障起始事件诱发：故障起始事件导致后继过程事件发生最终导致系统故障事件发生，是递进关系。

发明内容

一种电气系统故障过程的结构化表示方法，其特征在于，提出使用矩阵形式表示系统故障网络，建立因果结构矩阵，通过矩阵及其相关运算表示系统故障网络数据结构，使系统故障网络分析适合于计算机智能处理，根据不同网络结构，包括一般网络、多向环网络、单向环网络和诱发方式，包括故障起始事件、全事件给出了系统故障发生概率的计算方法，可用于电气系统故障过程的结构化表示，以方便数据库存储和计算机处理。

根据权利要求1所述一种电气系统故障过程的结构化表示方法，其特征在于，因果关系结构矩阵CERE表，表中体现了故障过程中各事件的因果关系，这里使用ce_n表示原因事件，n＝1,…,N，使用re_m表示结果事件，m＝1,…,M，使用CE表示原因事件的集合，CE＝{ce_n|n＝1,…,N}；RE表示结果事件的集合，RE＝{re_m|m＝1,…,M}，在CERE中所有ce_n和re_m的传递关系使用tp_n→m表示，即ce_n发生导致re_m发生的可能性，在CERE中传递概率的集合表示为TP＝{tp_n→m|n＝1,…,N；m＝1,…,M}，因此CERE可作为一个表结构系统，即CERE＝(CE,RE,TP)，可以表示所有ce_n和re_m之间的关系，最大关系数为N×M，最小关系数N。