電力系統(tǒng)故障的智能診斷綜述

王奎　歐祚德

摘 要：電力系統(tǒng)是較為復(fù)雜的電力生產(chǎn)過程。電力系統(tǒng)的主要功能是將自然界中的能源，通過先進(jìn)的發(fā)電系統(tǒng)，將能源轉(zhuǎn)換為電能。在通過輸電線路和變壓系統(tǒng)，將電能傳送到各個(gè)用戶?；陔娏ο到y(tǒng)的正常使用對(duì)于人們的重要性。文章對(duì)電力系統(tǒng)故障的智能診斷，進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；故障診斷；智能診斷

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.141

0 前言

在電力系統(tǒng)中，設(shè)備故障診斷和產(chǎn)站級(jí)的故障診斷經(jīng)過了幾十年的發(fā)展和改革，現(xiàn)今已經(jīng)較為成熟，而電力系統(tǒng)層面的故障才剛剛開始。在故障診斷的研究領(lǐng)域中，對(duì)單個(gè)設(shè)備的故障研究比較多，系統(tǒng)或綜合故障的研究相對(duì)較少。電力系統(tǒng)故障智能診斷技術(shù)還存在一定的問題。文章對(duì)電力系統(tǒng)故障的智能診斷進(jìn)行了以下分析。

1 電力系統(tǒng)概述

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、送變電線路、供配電所和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的主要功能是將自然界中的能源，通過先進(jìn)的發(fā)電動(dòng)力裝置，將能源轉(zhuǎn)換為電能。在通過輸電線路和變壓系統(tǒng)，將電能傳送到各個(gè)用戶。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次還具有相應(yīng)的信息與控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以保證用戶獲得安全、優(yōu)質(zhì)的電能。

2 電力系統(tǒng)故障智能診斷發(fā)展現(xiàn)狀

劉友波，胥威汀，丁理杰等[1]（2013）在電力系統(tǒng)連鎖故障分析理論與應(yīng)用中提到，電力系統(tǒng)故障智能診斷是相對(duì)傳統(tǒng)的故障診斷而言的。在傳統(tǒng)的故障診斷方法可劃分為兩類。其一是關(guān)于信號(hào)出路的方法。其二是數(shù)學(xué)模型的方法。這些都需要人為地區(qū)判斷和分析，這些方法應(yīng)用是沒有自動(dòng)化的處理能力。故障的智能診斷是將傳統(tǒng)的方法，與當(dāng)下先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)有效的結(jié)合，形成的人工智能技術(shù)的新方法，對(duì)電力系統(tǒng)的故障進(jìn)行智能的診斷，這是故障診斷技術(shù)發(fā)展的新時(shí)期。

3 電力系統(tǒng)故障智能診斷存在的問題及對(duì)策

3.1 故障診斷在線方面

馮雷[3].（2014）電力系統(tǒng)智能故障診斷技術(shù)研究中指出在傳統(tǒng)的故障診斷中，是在電力系統(tǒng)離線運(yùn)行時(shí)而進(jìn)行診斷的，只能讓故障監(jiān)測(cè)員了解到，已經(jīng)有故障發(fā)生并知道其是如何發(fā)展的，但由于電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式較為復(fù)雜，離線形式的真短結(jié)論不能指導(dǎo)故障監(jiān)測(cè)員對(duì)電力系統(tǒng)全面了解，從而無法對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有針對(duì)性的控制和解決。在很多的情況下，處理和解決故障的問題要花費(fèi)較長(zhǎng)的一段時(shí)間。只有在電力系統(tǒng)在線運(yùn)行時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才能有效的指導(dǎo)故障監(jiān)測(cè)員進(jìn)行調(diào)度的工作。

針對(duì)這一問題，王國(guó)平[4]，（2015）余濤，傅森木等.基于DGA的變壓器故障診斷智能方法分析：可以采用更能夠反應(yīng)電力系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)行狀態(tài)的數(shù)據(jù)信息。例如，光宇測(cè)量系統(tǒng)、高速保護(hù)信息系統(tǒng)和故障波信系統(tǒng)、穩(wěn)定控制系同等，來提供電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)的在線數(shù)據(jù)，這樣能對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和分析，從而很好地對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，為故障監(jiān)測(cè)員提供較為有效的數(shù)據(jù)信息。

3.2 推理的有效性方面

電力系統(tǒng)故障中的推理有效性也可以說成，如何解決規(guī)則組合爆照的問題。規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)模擴(kuò)大后，進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索和運(yùn)算來那個(gè)迅速增長(zhǎng)。盡管很多知名的專家提出了很多便捷的運(yùn)算方式，但是規(guī)則組合的數(shù)據(jù)爆炸的問題，很長(zhǎng)一段時(shí)間無法得到有效的解決。這樣不利于電力系統(tǒng)故障智能診斷的穩(wěn)定性。

對(duì)于解決這一問題，姜振寧[5]（2015）淺談電力機(jī)車故障智能診斷系統(tǒng)的研究——以SS8電力機(jī)車主變流器故障為例中指出，可以利用當(dāng)下先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來解決，使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)硬件和軟件，并有效的運(yùn)用云計(jì)算技術(shù)，將海量的規(guī)則數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算。

4 電力系統(tǒng)的智能診斷的發(fā)展趨勢(shì)

在電力系統(tǒng)中，故障智能診斷技術(shù)在未來的發(fā)展趨勢(shì)主要是以下兩種模式。

其一是將多樣化的數(shù)據(jù)信息相融合。郭步陽(yáng)[6]（2015）試論人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用中指出，信息數(shù)據(jù)的融合最早利用與均是領(lǐng)域，是將一個(gè)處理探測(cè)、信息互聯(lián)、組合多源信息和數(shù)據(jù)的過程，從而國(guó)務(wù)更精準(zhǔn)的軍事信息和數(shù)據(jù)。

其二是利用多種智能的系統(tǒng)將其融合進(jìn)行協(xié)同計(jì)算。邊莉[7]（2014）邊晨源.電網(wǎng)故障診斷的智能方法綜述中指出，智能診斷技術(shù)相當(dāng)與專家系統(tǒng)診斷能力。多智能體的協(xié)同工作主要包含了智能推理方法或計(jì)算功能之間的協(xié)同模式孟德華[8]（2014）在電力電子電路智能故障診斷技術(shù)研究中指出，在現(xiàn)今提出的云計(jì)算智能計(jì)算機(jī)技術(shù)中，其分布式的計(jì)算方式能將數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的計(jì)算，相當(dāng)于多個(gè)知名專家的分析探討，多個(gè)智能體之間的相互協(xié)調(diào)工作，能完成不同的功能，從而提高整體的運(yùn)算速度，這種多智能的技術(shù)，能真正實(shí)現(xiàn)故障智能診斷，對(duì)電力系統(tǒng)的故障監(jiān)測(cè)具有實(shí)際的意義。

5 結(jié)論

文章對(duì)電力系統(tǒng)故障的智能診斷進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，通過對(duì)電力系統(tǒng)的簡(jiǎn)介，和對(duì)故障診斷的發(fā)展階段進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并闡述了電力系統(tǒng)故障的智能診斷實(shí)際應(yīng)用存在的問題及對(duì)策，文章最后指出了電力系統(tǒng)故障的智能診斷的發(fā)展趨勢(shì)。望文章的闡述推動(dòng)電力系統(tǒng)故障的智能診斷的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉友波，胥威汀，丁理杰等.電力系統(tǒng)連鎖故障分析理論與應(yīng)用（二）——關(guān)鍵特征與研究啟示[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，02（10）：146-155.

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[3]馮雷.電力系統(tǒng)智能故障診斷技術(shù)研究[J].電子制作，2014，03（21）：55-56.

[4]王國(guó)平，余濤，傅森木等.基于DGA的變壓器故障診斷智能方法分析[J].電力建設(shè)，2015，06（44）：34-39.

[5]姜振寧.淺談電力機(jī)車故障智能診斷系統(tǒng)的研究——以SS8電力機(jī)車主變流器故障為例[J].科技與企業(yè)，2015，02（21）：108.

[6]郭步陽(yáng).試論人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，02（34）：206.

[7]邊莉，邊晨源.電網(wǎng)故障診斷的智能方法綜述[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2014，03（34）：146-153.

[8]孟德華.電力電子電路智能故障診斷技術(shù)研究[J].黑龍江科技信息，2014，01（18）：29-30.