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《粗糙集理论及其电力行业应用》力求清晰准确，以粗糙集成功工程项目为实例，旨在提供给读者一个具体形象的该方法的应用模型，等于架设起了一座沟通粗糙集理论与工程应用的桥梁。《粗糙集理论及其电力行业应用》可以作为高等院校的高年级本科生和研究生教材或毕业设计及课题研究的辅助读物，或者作为工程技术人员的参考书。

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内容介绍

《粗糙集理论及其电力行业应用》在介绍粗糙集的基本原理的基础上，立足于电力工程实际应用，重点对当前比较流行的经典粗糙集算法进行较为详尽的解读。同时根据工程应用的实际特点及程序实现中需要注意的问题提供取自于实际工程的典型案例进行详尽的解释，力求使读者通过阅读《粗糙集理论及其电力行业应用》能够获得一条由粗糙集原理到实际电力工业应用的捷径，而这正是当前的各类书籍所没有涉足的领域。 《粗糙集理论及其电力行业应用》第1、2章，系统介绍了粗糙集的基本理论及其在电力系统中的应用情况；第3章重点讨论了粗糙集在输配电系统故障诊断中的应用情况；第4章重点讨论了粗糙集在变压器油中溶解气体在线监测中的应用情况；第5章重点讨论了粗糙集在电力市场辅助分析决策中的应用情况。

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精彩书摘

可信赖性与安全性，都是继电保护必备的性能，但两者相互矛盾。在设计与选用继电保护时，需要依据被保护对象的具体情况，对这两方面的性能要求适当地予以协调。例如，对于传送大功率的输电线路保护，一般宜强调安全性；而对于其他线路保护，则往往宜强调可依赖性。至于大型发电机组的继电保护装置，无论它的拒绝动作或误动作跳闸，都会引起巨大的经济损失，需要通过精心设计和装置配置，兼顾这两方面的要求。 提高继电保护安全性的办法，主要是采用经过全面分析论证，有实际运行经验或者经试验确证为技术性能满足要求、元件工艺质量优良的装置；而提高继电保护的可信赖性，除了选用高可靠性的装置之外，重要的还可以采取装置双重化，实现二中取一的跳闸方式。 选择性：是指在对系统影响可能最小的处所，实现断路器的控制操作，以终止故障或系统事故的发展。例如，对于电力元件的继电保护，当电力元件故障时，要求最靠近故障点的断路器动作断开系统供电电源；而对于振荡解列装置，则要求当电力系统失去同步运行稳定性时，在解列后两侧系统可以各自安全地同步运行的位置，动作断路器将系统一分为二，以中止振荡，如此等等。 电力元件继电保护的选择性，除了决定于继电保护装置本身的性能外，还要求满足：①由电源算起，愈靠近故障点的继电保护的故障起动值相对愈小，动作时间愈短，并在上下级之间留有适当的裕度；②要具有后备保护作用，如果最靠近故障点的继电保护装置或断路器因故拒绝动作而不能断开故障时，能由紧邻的电源侧继电保护装置动作将故障断开。在220kV及以上电压的电力网中，由于接线复杂所带来的具体困难，在继电保护技术上往往难于做到对紧邻下一级元件的完全后备保护作用，相应采用的通用对策是：每一电力元件都装设至少两套各自独立工作，可以分别对被保护元件实现充分保护作用的继电保护装置，即实现双重化配置；同时设置一套断路器拒绝动作的保护，当断路器拒动作时，使同一母线上的其他断路器跳闸，以断开故障。 快速性：是指继电保护应以允许的可能最快速度动作于断路器跳闸，以断开故障或中止异常状态发展。继电保护快速动作可以减轻故障元件的损坏程度，提高线路故障后自动重合闸的成功率，并特别有利于故障后的电力系统同步运行稳定性。快速切除线路与母线的短路故障，是提高电力系统暂态稳定性的最重要手段。 灵敏性：是指继电保护对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作的能力。故障时通过装置的故障量和给定的装置起动值之比，称为继电保护的灵敏系数。它是考核继电保护灵敏性的具体指标，在一般的继电保护设计与运行规程中，都有具体的规定要求。 继电保护越灵敏，越能可靠地反映于要求动作的故障或异常状态；但同时，也越易于在非要求动作的其他情况下产生误动作，因而与选择性发生矛盾，需要协调处理。 简化：通常所指的简化，是要求尽可能采用最简单的故障起动元件和最简要的逻辑回路构成性能满足要求的继电保护装置。保护装置越简单，可靠性越高，这一点已为长期的运行实践所充分证实。而现代继电保护装置简化的另一个重要含义是便于运行维护和检修。 随着数字技术在电力系统中的推广运用和电力系统本身的日益扩展，微机型继电保护装置以其动作灵敏、抗干扰能力强、逻辑推理准确、易于整定调整等优势在输配电系统中得到了广泛的应用；预测和预防事故的技术和手段以及相应的电力系统安全自动装置也将随微机的运用而日益向综合、集中、智能化等高层次发展。 ……

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序 前言 第1章粗糙集理论的基本概念与应用 1.1 粗糙集的产生与发展 1.2 知识的表示方法 1.2.1 知识的基本表示方法 1.2.2 知识不确定性的表示与分类 1.3 粗糙集的基本概念 1.3.1 粗糙集的基本定义 1.3.2 粗糙集的拓扑特征 1.3.3 粗糙集数据分析 1.4 粗糙集的典型应用 1.4.1 粗糙集在电力网络故障诊断中的应用 1.4.2 粗糙集在变压器状态估计中的应用 1.4.3 粗糙集在电力市场中的应用 第2章粗糙集理论的基本方法与应用 2.1 粗糙集合 2.1.1 近似空间、近似值 2.1.2 集合的粗糙相等 2.1.3 粗糙分类 2.1.4 粗糙集合的概念 2.1.5 粗糙集合应用示例 2.2 连续属性的离散化 2.2.1 连续属性离散化问题的描述 2.2.2 连续属性的无监督离散化方法 2.2.3 连续属性的有监督直接离散化方法 2.2.4 连续属性的有监督间接离散化方法 2.3 属性约简算法 2.3.1 决策表属性约简概述 2.3.2 基于属性重要性的启发式约简算法 2.3.3 基于可辨识矩阵的约简算法 2.4 值约简算法 2.4.1 决策表值约简概述 2.4.2 一般值约简算法 2.4.3 改进的值约简算法 第3章粗糙集在输配电网故障隔离中的应用 3.1 输配电系统故障诊断及隔离系统概述 3.1.1 输配电系统监视控制 3.1.2 电力系统继电保护概述 3.2 故障诊断系统的信息来源分析 3.2.1 故障诊断的基础信息来源及其区分 3.2.2 用于故障诊断的继电保护信息 3.2.3 线路断路器和自动重合闸配置 3.2.4 线路故障录波器配置 3.3 输配电系统的不确定信息 3.3.1 不确定信息的分类与处理 3.3.2 输配电系统中的不确定信息 3.3.3 连续量测量误差 3.3.4 遥信量采集误差 3.3.5 故障类型及其误差产生原因 3.4 输配电系统不确定信息预处理 3.4.1 故障录波信息的精确处理方案 3.4.2 电流、电压短路特性与继电保护动作行为分析 3.4.3 离散信息处理及连续信息断点修正原则分析 3.4.4 短路过程电流、电压不确定信息处理 3.5 全局寻优的粗糙集知识发现方法 3.5.1 连续属性离散化 3.5.2 属性约简 3.5.3 值约简 3.6 故障诊断规则可信度整定方法 3.6.1 模糊集理论概述 3.6.2 概率论概述 3.6.3 设备可信度的整定 3.6.4 规则可信度的整定 3.6.5 综合可信度的整定 3.7 应用判定树进行在线故障诊断 3.7.1 判定树方法概述 3.7.2 属性选择度量 3.7.3 推理策略分析对比 3.7.4 在线故障诊断系统构造 3.7.5 进行在线规则添加 3.8 基于不确定推理的粗糙集故障诊断 3.8.1 不确定粗糙集定义 3.8.2 不确定粗糙集约简算法 3.8.3 配电系统实例 3.8.4 一个简化配电系统故障诊断实例 3.9 系统程序分析及应用效果 3.9.1 程序总体框图及各个子程序代码解析 3.9.2 故障诊断问题的数学模型 3.9.3 输配电系统故障诊断系统应用分析 3.9.4 系统应用效果分析 第4章粗糙集在变压器监测中的应用 4.1 电力变压器劣化原理及常用故障诊断方法 4.1.1 不同因素对绝缘劣化的影响 4.1.2 变压器局部放电的在线监测 4.1.3 电力变压器预防性试验 4.1.4 电力变压器常见故障 4.1.5 变压器故障诊断的主要方法 4.2 变压器油中溶解气体分析原理 4.2.1 变压器绝缘材料的化学组成 4.2.2 油中溶解气体的产生 4.2.3 油中溶解气体的溶解 4.2.4 气体在变压器中的扩散、吸附和损失 4.2.5 正常运行变压器油中气体组分含量 4.2.6 变压器内部故障类型与油中溶解气体的对应关系 4.3 变压器故障诊断依据 4.3.1 变压器在线监测技术 4.3.2 油中溶解气体分析法 4.3.3 变压器油故障定性分析 4.3.4 固体的绝缘老化 4.4 几类典型油中溶解气体分析方法简介 4.4.1 特征气体法 4.4.2 比值诊断法 4.4.3 专家经验法 4.4.4 各种方法总结 4.5 系统的模型结构及数据组成 4.5.1 状态监测与故障诊断 4.5.2 变压器故障监测硬件电路 4.5.3 变压器故障诊断专家系统结构 4.5.4 变压器故障类型和产生气体的组分关系 4.5.5 状态监测与故障诊断应用数据选择 4.6 基于贪心算法的知识约简 4.6.1 连续属性离散化 4.6.2 属性约简 4.6.3 值约简 4.6.4 算法程序框图 4.7 因果图与粗糙集结合进行故障诊断的方法 4.7.1 因果图的概述 4.7.2 因果图的推理 4.7.3 多值因果图及推理 4.7.4 离散化连续变量的连续因果图推理算法 4.8 系统程序分析及应用效果 4.8.1 故障诊断结果对比分析 4.8.2 故障诊断系统功能概述 第5章粗糙集在电力市场决策支持系统中的应用 5.1 电力市场概述 5.1.1 电力市场研究背景 5.1.2 国外电力市场分析 5.1.3 加州电力危机 5.1.4 国内电力市场分析 5.1.5 电力市场在我国的开展情况 5.2 电力市场交易特点及类型 5.2.1 我国区域电力市场特点 5.2.2 区域电力市场的输电阻塞管理 5.2.3 研究区域电力市场交易计划的意义 5.2.4 电力市场交易模式 5.2.5 电力市场交易类型 5.3 电力市场交易计划模型 5.3.1 Pool模式中的交易模型 5.3.2 Bilateral模式中的交易模型 5.3.3 区域电力市场日交易计划的数学模型 5.4 电力市场分析决策模型 5.4.1 市场分析决策模型概述 5.4.2 数据预处理 5.4.3 电价经济因素模型 5.5 电力市场交易与报价 5.5.1 电力交易市场与报价行为概述 5.5.2 电价的制定及预测 5.5.3 成本效益分析方法 5.5.4 电力技术经济评价指标方法 5.6 电力网电能损耗的测试计算方法 5.6.1 变压器损耗的测试计算方法 5.6.2 线路损耗的测试计算方法 5.6.3 输配电系统网损分摊原则的确定 5.7 决策树算法及其与粗糙集的结合 5.7.1 决策树理论概述 5.7.2 决策树分裂属性的选择 5.7.3 决策树学习的剪枝方法 5.7.4 决策树学习算法的评价 5.7.5 基于粗糙集理论的多变量决策树 5.8 基于遗传算法的知识约简及决策树推理 5.8.1 遗传算法概述 5.8.2 粗糙集约简问题与可辨识矩阵的转换 5.8.3 基于遗传算法的粗糙集约简 5.9 系统程序分析及应用效果 5.9.1 系统体系结构 5.9.2 系统功能模块 5.9.3 系统数据需求分析 5.9.4 系统运行界面 5.9.5 系统运行结果分析 参考文献

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