[發明專利]一種基于馬爾可夫過程的綜合能源系統連鎖故障溯源方法

在審

• 申請號: 201910182836.0
• 申請日: 2019-03-11
• 公開（公告）號: CN109740976A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 馬瑞
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于馬爾可夫過程的綜合能源系統連鎖故障溯源方法，其特征在于：

步驟(1)：分析綜合能源系統中的能量樞紐對初始故障的耦合傳播特性，得出初始故障經能量樞紐可能引發的衍生故障；

步驟(2)：得出綜合能源系統馬爾可夫過程狀態轉移矩陣；

步驟(3)：得出基于馬爾可夫過程的綜合能源系統連鎖故障溯源方法。

2.根據權利要求1所述一種基于馬爾可夫過程的綜合能源系統連鎖故障溯源方法，其中步驟(1)分析綜合能源系統中的能量樞紐對初始故障的耦合傳播特性，得出初始故障經能量樞紐可能引發的衍生故障，本發明研究能量樞紐對初始故障的耦合傳播特性是基于能量守恒，其具體數學表達式為式(1)：

P_gasη₁＝P_T/η₂+P_th/η₃ (1)

其中P_gas、P_T、P_th分別是天然氣系統注入能量樞紐天然氣的等值功率、能量樞紐為發電機提供的機械功率、供熱/冷系統的加熱功率，η₁、η₂、η₃分別是天然氣在能量樞紐中燃燒效率、能量樞紐的機械能轉化效率、能量樞紐余熱利用效率；

因此當綜合能源系統中某一子系統發生初始故障時，由式(1)所表述的能量樞紐故障傳播關系可知，將可能引發其他子系統產生衍生故障。本發明記各類初始故障分別為：F₁₁、F₁₂、…、F_1n，記初始故障F_1i可能引發的衍生故障分別為F_2i、F_3i、F_mi。

3.根據權利要求1所述一種基于馬爾可夫過程的綜合能源系統連鎖故障溯源方法，其中步驟(2)為得出綜合能源系統馬爾可夫過程狀態轉移矩陣，具體為：

本發明將初始故障F_1i對應的衍生故障發生的概率分別記為：再考慮各初始故障的發生概率，記為：可得出綜合能源系統的狀態轉移矩陣，記為式(2)：

4.根據權利要求1所述一種基于馬爾可夫過程的綜合能源系統連鎖故障溯源方法、步驟(3)為得出基于馬爾可夫過程的綜合能源系統連鎖故障溯源方法，具體為：

馬爾可夫過程可基于綜合能源系統當前狀態及歷史狀態得出未來狀態，記當前狀態矩陣為待求的狀態矩陣記為則綜合能源系統從狀態s跳到s′的概率矩陣P_ss′的計算式為式(3)：

P_ss′＝sP (3)

由式(3)可得出每一種連鎖故障所對應的概率最大的初始故障，即找到了引發綜合能源系統連鎖故障概率最大的因素，可實現對綜合能源系統連鎖故障的溯源。