基于不確定理論的供電設(shè)備檢修問題研究

摘 要：在我國電力企業(yè)逐漸發(fā)展的過程中，其建設(shè)規(guī)模在持續(xù)不斷的擴(kuò)大，而由于電網(wǎng)覆蓋范圍的增大，將供電設(shè)備的檢修工作進(jìn)行全面的狀態(tài)檢修，已經(jīng)成為了一個(gè)主要發(fā)展趨勢。有關(guān)供電設(shè)備檢修問題的理論研究，現(xiàn)目前僅僅只是處在一個(gè)初步的階段，但是隨著當(dāng)前市場發(fā)展改革的不斷深化，設(shè)備的檢修問題中需要處理的不確定因素越來越多，而如果無法對設(shè)備故障進(jìn)行確定，也及無法采取有效的措施來對設(shè)備進(jìn)行檢修，這就必須要采取相應(yīng)的人工智能思維來設(shè)計(jì)出一個(gè)相應(yīng)的檢修決策支持系統(tǒng)。本篇文章主要針對不確定理論的供電設(shè)備檢修問題進(jìn)行了全面深入的研究，以期為我國的不確定設(shè)備狀態(tài)檢修問題研究提供參考。

關(guān)鍵詞：供電設(shè)備；狀態(tài)檢修；專家系統(tǒng)；人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)

在對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修的過程中，主要是依據(jù)設(shè)備當(dāng)前的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)作為基準(zhǔn)，其智能設(shè)備檢修過程中主要是采取現(xiàn)代化的先進(jìn)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)以及診斷手段，來對電力設(shè)備的不確定狀態(tài)進(jìn)性判斷，從而識別出可能出現(xiàn)故障現(xiàn)象的早期現(xiàn)象，并且針對設(shè)備當(dāng)前的故障具體程度、發(fā)展趨勢等進(jìn)行精確的判斷，從而依據(jù)分析診斷之后的結(jié)果，來對設(shè)備進(jìn)行低荷載調(diào)整，使其能夠維持到進(jìn)行維修之前保持正常。這一不確定故障智能檢測系統(tǒng)對于設(shè)備的運(yùn)行來說，起到了極其重要的管理作用。下文主要針對不確定理論下的供電設(shè)備檢修問題進(jìn)行了全面詳細(xì)的探討。

1 配電設(shè)備狀態(tài)檢修決策支持系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

隨著我國當(dāng)前的科技技術(shù)水平的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)之中已經(jīng)開始廣泛的將微電子、數(shù)字信號、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等充分的應(yīng)用到了電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的子系統(tǒng)之中，以此來使得電力設(shè)備所出現(xiàn)的不確定故障因素能夠得到及時(shí)的檢修成為了一種可能。

1.1 設(shè)備綜合管理模塊

供電設(shè)備的狀態(tài)檢修的過程中，必須要充分的了解到設(shè)備本身實(shí)際的運(yùn)行狀態(tài)，以及該狀態(tài)發(fā)生變化過程中所產(chǎn)生的所有記錄數(shù)據(jù)，只有大量的精確數(shù)據(jù)，才能夠確保供電設(shè)備當(dāng)前的不確定狀態(tài)能夠得到精確的分析，而這一環(huán)節(jié)中，就設(shè)備到了設(shè)備的數(shù)據(jù)綜合性管理。在針對這一模塊進(jìn)行存儲、管理的過程中，設(shè)備運(yùn)行期間所產(chǎn)生的所有信息清單、記錄，都能夠作為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢修過程中極為重要的分析數(shù)據(jù)。

1.2 智能化診斷模塊

該模塊用專家系統(tǒng)與人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)。既能對單一試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障診斷，也能對多種試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合診斷。單一診斷用產(chǎn)生式專家系統(tǒng)，將規(guī)程規(guī)定和專家知識存儲在知識庫，可以隨時(shí)更新、修改。

1.3 檢修決策模塊

對單一設(shè)備，根據(jù)不同運(yùn)行方式和檢修方式，運(yùn)用技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析方法，對檢修費(fèi)用、效益進(jìn)行評估，給出對該設(shè)備來說最佳檢修時(shí)間、檢修措施和檢修項(xiàng)目，并形成檢修決策報(bào)告。

2 基于專家系統(tǒng)的單一診斷模塊

2.1 單一診斷功能

單一性診斷，主要是形容利用某種方法所進(jìn)行的檢測所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行問題的診斷、處理，從而根據(jù)供電設(shè)備當(dāng)前所呈現(xiàn)出來的各項(xiàng)故障現(xiàn)象來做出一個(gè)初步的診斷結(jié)果。這一類檢測方法較多，主要有以下幾種：油中氣體色譜檢測、繞組直流電阻檢測、絕緣電阻及吸收比、極化指數(shù)檢測、絕緣介質(zhì)損耗檢測、油質(zhì)檢測和絕緣老化的檢測等等。通過各項(xiàng)檢測方式，所得到的檢測數(shù)據(jù)在和規(guī)程、歷史、同類設(shè)備進(jìn)行全面詳細(xì)的對比之后，找出其中較大的差異性，并且充分的考慮到系統(tǒng)在實(shí)際執(zhí)行過程中所具體的一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，從而使得檢測完成之后的知識能夠直接保存在檢測系統(tǒng)的規(guī)則庫之中。利用各種不同方式所得出的檢測數(shù)據(jù)，或者是利用計(jì)算的方式所得出的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，從本質(zhì)上來說，并不能完全認(rèn)為這一結(jié)果就是設(shè)備當(dāng)前的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)，必須要和各個(gè)同項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行過程中所包含的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行精確對比之后，才能夠迅速的找出設(shè)備當(dāng)前所呈現(xiàn)出來的實(shí)際故障狀態(tài)。例如在對變壓器運(yùn)行的預(yù)防性試驗(yàn)過程中，其中繞組直流電阻MVA規(guī)格以下的變壓器，互相之間的差別數(shù)值達(dá)到了5%，而和其中所涉及到的規(guī)程相比較而言，那么規(guī)程自身在這一過程中所規(guī)定的數(shù)值則為4%，所以，由此可以得出該環(huán)節(jié)的繞組的直流電阻之間所存在的差別過高。

單一診斷是對單項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷。該方法簡單、宜于實(shí)現(xiàn)，有時(shí)可直接定位故障。但更多時(shí)給的結(jié)論不夠清晰，或結(jié)論片面。因此，該過程可以看作綜合診斷的前期數(shù)據(jù)處理。

單一診斷的結(jié)果可能有四種：

（1）明確定位故障；（2）參數(shù)正常，不存在與此參數(shù)有關(guān)的故障；（3）不確定故障是否存在；（4）故障確實(shí)存在，但不能定位。后兩種情況給出的結(jié)果不明確，需要更多的信息進(jìn)行明確判斷，由綜合診斷來完成。但單一診斷的所有診斷結(jié)果都送到綜合數(shù)據(jù)庫里。在綜合診斷中，對四種結(jié)論的處理各不相同。

3 基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的綜合診斷模塊

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是針對人腦運(yùn)行過程中的人腦系統(tǒng)通過數(shù)學(xué)模擬的方式來進(jìn)行，其根本目的就是為了能夠使得人腦運(yùn)行的信息方式能夠通過數(shù)字化的方式來呈現(xiàn)出來。在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中，主要是利用知識的形式，來直接將其轉(zhuǎn)變成為計(jì)算過程中所必須的閥值、權(quán)值等，并且這類數(shù)值會直接在整個(gè)數(shù)學(xué)模擬的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中進(jìn)行存儲。只有在充分的確定了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)、特性、算法之后，才能夠使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中對于知識的取得方式能夠和表達(dá)形式都在同一時(shí)間之內(nèi)完成。當(dāng)針對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所進(jìn)行的訓(xùn)練結(jié)束之后，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之中所呈現(xiàn)出來的知識，便可以直接表達(dá)為閥值矩陣以及權(quán)值矩陣這兩個(gè)方面。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本身有著知識容量極大的特性，尤其是其中所需要進(jìn)行處理的問題范圍極為廣泛，推理過程中所需要耗費(fèi)的時(shí)間遠(yuǎn)比其他類型速度快。因此，在電力設(shè)備之中的綜合診斷，事實(shí)上就是利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方式，在不同的故障與故障征兆體系之間，構(gòu)建起一個(gè)完善的數(shù)學(xué)計(jì)算模型，并且在這一數(shù)學(xué)模型之中還必須要存儲進(jìn)入大量的知識網(wǎng)絡(luò)閥值、權(quán)值。采用BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行模型。故障征兆是輸入層的X1，X2，X3，XL；輸出層的Y1，Y2，Y3，YN是具體的故障。這里的故障征兆就是單一診斷的結(jié)論

結(jié)束語

綜上所述，總我國當(dāng)前電力行業(yè)的發(fā)展需要方面來看，供電設(shè)備的不確定檢修完全代替以往的定期檢修方式，已經(jīng)成為了一條必經(jīng)之路，但是由于其中所涉及到的技術(shù)方面問題，這一改造和提升還需要經(jīng)歷較長的時(shí)間。但是必須要重視的是，要真正的使得不確定狀態(tài)檢測技術(shù)能夠得到應(yīng)用，并且保證檢測結(jié)果，僅僅是有綜合系統(tǒng)還是不足的，必須要和各個(gè)方面進(jìn)行協(xié)調(diào)?！?/p>

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作者簡介：宋波，身份證號：430721198010236137。