混雜Petri網(wǎng)行為理論及其在礦區(qū)電力系統(tǒng)控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、90年代以來(lái)，關(guān)于混雜控制系統(tǒng)分析、綜合與優(yōu)化設(shè)計(jì)的理論方法的研究已成為控制科學(xué)界的一個(gè)具有挑戰(zhàn)性課題。礦區(qū)電力系統(tǒng)是一種典型的混雜系統(tǒng)。隨著煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，礦區(qū)電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的自動(dòng)電壓控制和繼電保護(hù)與安全自動(dòng)控制系統(tǒng)均表現(xiàn)出混雜特性，控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和組成越來(lái)越復(fù)雜，傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析方法亦不能滿足要求，迫切需要新的系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和方法，用于對(duì)系統(tǒng)建立模型，進(jìn)行系統(tǒng)特性分析和性能評(píng)價(jià)，從而更合理地設(shè)計(jì)、

2、優(yōu)化和控制系統(tǒng)。目前，國(guó)內(nèi)外利用混雜系統(tǒng)理論來(lái)研究電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性還處于起始階段。因此，本文應(yīng)用混雜Petri網(wǎng)的行為理論，分別對(duì)礦區(qū)電力系統(tǒng)關(guān)鍵元件及其控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模與行為分析研究，同時(shí)擴(kuò)展了混雜Petri網(wǎng)在煤礦井下采區(qū)變電所微機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。本文的主要工作有以下幾個(gè)方面：(1)分析了Petri網(wǎng)及其擴(kuò)展Petri網(wǎng)的演化規(guī)律和動(dòng)態(tài)行為，研究了Petri網(wǎng)模型，擴(kuò)展了Petri網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域。把Petri網(wǎng)的

3、研究范圍從離散事件動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(DEDS)拓展到連續(xù)混合動(dòng)態(tài)系統(tǒng)(CHDS)，討論了混雜Petri網(wǎng)的定義、性質(zhì)、演化規(guī)律、語(yǔ)言及運(yùn)算。為礦區(qū)電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析提供了一條新途徑。(2)研究了礦區(qū)電力系統(tǒng)自動(dòng)電壓控制與微機(jī)保護(hù)中的混雜模型結(jié)構(gòu)框架、控制目標(biāo)及其控制器的設(shè)計(jì)方法，并給出了礦區(qū)電力系統(tǒng)混雜Petri網(wǎng)建模方法。(3)應(yīng)用混雜Petri網(wǎng)系統(tǒng)地構(gòu)造了自動(dòng)電壓控制HPN模型，并引入了層次協(xié)調(diào)控制PN的概念。(4)針對(duì)煤