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牵引供电系统一旦发生故障,将直接影响电气化铁路的正常运行,还可能造成极大的经济和人员损失。这就要求在牵引供电系统发生故障后,应当能够及时、准确的进行故障诊断,尽快修复故障设备,减小损失。所以,研究牵引供电系统的故障诊断方法,特别是研究高速铁路全并联AT供电系统的故障诊断方法,具有重要的现实意义。目前,电力系统和牵引供电系统故障诊断的主要研究方向是提高故障诊断方法处理不确定性和不完全性问题的能力,同时加强对故障信息的时序属性的有效利用。而时序贝叶斯知识库(TBKB)正是处理不确定性、不完全性、时序性问题的理想工具。因此,本文借鉴电力系统领域中基于TBKB的故障诊断方法,通过“借鉴、分析、再创造”的方式,建立了适用于牵引供电系统,特别是适用于全并联AT供电系统的TBKB故障诊断模型。本文的主要内容包括如下几方面：首先,分析了电力系统既有TBKB故障诊断模型的优缺点,同时结合牵引供电系统的特点,分析了既有TBKB故障诊断模型用于牵引供电系统故障诊断时存在的问题。根据分析结果,提出了对既有模型的改进方案,并以结构较为简单的复线直供牵引供电系统为对象,建立了改进后的TBKB故障诊断模型,且制定了相应的故障诊断规则。通过算例验证了改进后的故障诊断模型和诊断规则的正确性和可用性,为进一步建立全并联AT供电系统的TBKB故障诊断模型打下了基础。其次,分析了全并联AT供电系统的线路发生故障时保护和断路器的动作情况,确立了其线路故障诊断模型的构建思路。根据改进方案和模型构建思路,建立了全并联AT供电系统的线路TBKB故障诊断模型,并制定了相应故障诊断规则。通过算例验证了该故障诊断模型和诊断规则的正确性和可用性。最后,以本文所建立的全并联AT供电系统TBKB故障诊断模型和诊断规则为基础,使用SQL server2005和VC++6.0设计开发了智能牵引变电站故障诊断原型软件。该软件具有故障诊断、故障诊断报告生成与导出、历史诊断记录查询等功能。该软件所得到的故障诊断结果与使用TBKB故障诊断模型和诊断规则推导所得的故障诊断结果一致,证明了软件诊断结果的正确性。