多智能體技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用

黃東城

摘 要：當(dāng)前，傳統(tǒng)的電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)還存在著諸多缺陷，例如非常重視信息的采集，而忽略了對信息的分析和診斷。針對這種情況，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建一個(gè)數(shù)據(jù)在線采集模塊，同時(shí)還要輔之以故障自動診斷模塊和自動維護(hù)更新機(jī)制。多智能體技術(shù)的應(yīng)用達(dá)到了這些要求，并且提升了電力設(shè)備監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行效率。根據(jù)應(yīng)用調(diào)查結(jié)果顯示，該系統(tǒng)具備非常強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析和診斷能力，并且具備良好的適應(yīng)性和容錯(cuò)性。

關(guān)鍵詞：多智能體；電力設(shè)備；在線監(jiān)測；自診斷系統(tǒng)

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.152

文章編號：2095-6835（2016）20-0152-02

近年來，隨著科技的發(fā)展以及對監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)的研究，電力行業(yè)得到了長足的發(fā)展，大量設(shè)備得以應(yīng)用升級，同時(shí)也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。但是，當(dāng)前已經(jīng)研究上市的系統(tǒng)大多是針對單臺或者單類設(shè)備的，因此不具備較好的可擴(kuò)充性和靈活性。除此之外，這些診斷系統(tǒng)相互之間還保持著較大的獨(dú)立性，更有甚者，某些針對同類設(shè)備的診斷系統(tǒng)之間都無法完成信息共享和變換。這種封閉信息的機(jī)制使得診斷系統(tǒng)的實(shí)際覆蓋范圍大大縮減，同時(shí)也造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)。

1 多智能體

1.1 智能體

在人工智能領(lǐng)域當(dāng)中，智能體是奠定根基的存在。它是一個(gè)高效能和多功能的實(shí)體，不僅具備精密的感知能力，同時(shí)還初步具備信息處理能力和問題解決能力，還能夠與外界進(jìn)行實(shí)時(shí)溝通。智能體能夠作用于其自身以及外部環(huán)境，而且能夠?qū)Νh(huán)境的變化作出實(shí)時(shí)的反應(yīng)。此外，智能體的自動獲取知識能力和決策規(guī)劃能力也達(dá)到了一定的水準(zhǔn)。

1.2 多智能體系統(tǒng)（MAS）

相對于智能體來說，多智能體系統(tǒng)屬于具有不同功能的多個(gè)智能體組合。它不僅僅是多個(gè)智能體的簡單集成，而且還將其智能行為作了一個(gè)整體上的智能協(xié)調(diào)，它主要應(yīng)用于智能體結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)整體體系框架以及各個(gè)智能體之間的通信等。

其優(yōu)勢主要包括以下幾個(gè)方面。

1.2.1 高效性

每個(gè)獨(dú)立的智能體均可以錯(cuò)峰工作，可以獨(dú)立運(yùn)行相應(yīng)的程序，每個(gè)智能體之間擁有獨(dú)立的程序，相互之間不會發(fā)生干擾，因此大大提升了處理數(shù)據(jù)和問題的速度，同時(shí)也縮短了工作的時(shí)間。

1.2.2 可靠性

由于多智能系統(tǒng)包含了多個(gè)子智能體，多個(gè)子智能體之間又通過高效而獨(dú)立的方式存在并聯(lián)系，因此降低了其復(fù)雜性和冗余度，也提高了解決系統(tǒng)問題的可靠性。該系統(tǒng)類似于電路里的并聯(lián)方式，即使一個(gè)或者多個(gè)子智能體發(fā)生故障，也不會導(dǎo)致整體系統(tǒng)癱瘓。

1.2.3 可塑性

每個(gè)單獨(dú)的子智能體可以相對獨(dú)立地進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)施，或者在已有的軟硬件基礎(chǔ)上進(jìn)一步拓展。而整體系統(tǒng)的測試將會大大簡化這個(gè)步驟，而且可以通過重置或者重構(gòu)各個(gè)子智能體，增加多智能體系統(tǒng)的再利用概率。

2 在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用

本文所提出的多智能技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用包含了許多復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。通過對智能變電站進(jìn)行統(tǒng)一建模，對各個(gè)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行格式上的統(tǒng)一規(guī)范，然后反饋至各個(gè)自診斷系統(tǒng)，最后由子系統(tǒng)對其進(jìn)行就地診斷，并將診斷結(jié)果傳送至專家系統(tǒng)進(jìn)行最終的評判。這個(gè)系統(tǒng)主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)。

2.1 高效性

系統(tǒng)通過學(xué)習(xí)，可以大幅提升自己的運(yùn)行速度和精度，高效率地解決問題。

2.2 通用性

對于某些數(shù)據(jù)和設(shè)備而言，由于診斷對象具備相同的屬性，因此可以通用，這也得益于知識的通用性。

2.3 可維護(hù)性

系統(tǒng)通過網(wǎng)上的溝通與互動，將系統(tǒng)升級至最新的版本，而且可以隨時(shí)將最新的數(shù)據(jù)和知識發(fā)送至每個(gè)子系統(tǒng)當(dāng)中。而由于存在相同的規(guī)范，所以子系統(tǒng)可以隨時(shí)根據(jù)傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)和拓展，從而更新版本。

綜上所述，本系統(tǒng)可以在不同的地區(qū)和設(shè)備上完成參數(shù)的統(tǒng)一化，便于升級和后臺處理，同時(shí)也降低了維護(hù)難度。

3 主要模塊功能的實(shí)現(xiàn)

3.1 在線數(shù)據(jù)收集

智能體具備一定的數(shù)據(jù)識別能力，它能夠根據(jù)不同廠家的不同數(shù)據(jù)類型制訂不同的接口函數(shù)，并且將數(shù)據(jù)格式進(jìn)行統(tǒng)一處理，轉(zhuǎn)換成通用版本的數(shù)據(jù)類型。

3.2 故障診斷

上文已經(jīng)提到，傳統(tǒng)的在線監(jiān)測模塊比較重視信息的采集，而沒有給予診斷足夠的地位。因此，基于多智能體技術(shù)的故障診斷方式的出現(xiàn)就能夠有力地改善這一局面。筆者提出的多智能體技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用是通過智能體將數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化的處理之后，反饋至不同的診斷體，然后調(diào)用相應(yīng)的算法來對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的診斷。每個(gè)獨(dú)立的診斷智能體都會將結(jié)果反饋至總智能體，由其進(jìn)行綜合診斷。因此，診斷模塊主要包含了兩個(gè)模塊，分別是單項(xiàng)和綜合。

3.3 維護(hù)更新

按照統(tǒng)一的通信規(guī)約，把不同的設(shè)備診斷信息融合起來并上傳至網(wǎng)絡(luò)，從而構(gòu)建起一個(gè)統(tǒng)一規(guī)則的知識庫，并對數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行充分利用，自動地學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，然后得到具有普適性的版本，并通過網(wǎng)絡(luò)反饋至相應(yīng)裝置內(nèi)，同時(shí)具備地區(qū)性，從而達(dá)到各項(xiàng)規(guī)范統(tǒng)一化的目標(biāo)。

在該模塊中，智能信息交互與整個(gè)多智能體狀態(tài)監(jiān)測平臺之間存在著實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換和信息互通，彼此之間一直在互通有無。而智能決策控制單元依照著各自收到的信息來決定自身的運(yùn)行方式，從而完成一些控制任務(wù)和求解任務(wù)。各個(gè)地區(qū)的信息通過共享和統(tǒng)一，為系統(tǒng)版本的維護(hù)提供了有利條件，同時(shí)也壓縮了成本。

4 應(yīng)用效果

在線監(jiān)控系統(tǒng)集成了多個(gè)評估算法，將各個(gè)方法的診斷結(jié)果進(jìn)行綜合的故障判斷和狀態(tài)評估取得了較好的效果。例如，首先提高了其運(yùn)算的準(zhǔn)確性，對變壓器的故障診斷精確率由原來的70%提升至85%。除此之外，還大大提升了系統(tǒng)的直觀性和實(shí)用性，利用不同的三角形區(qū)域的劃分來對變壓器故障進(jìn)行分類，使用不同顏色來對故障類型進(jìn)行標(biāo)示，這都大大提升了直觀性。同時(shí)還使得診斷數(shù)據(jù)的表現(xiàn)方式格外地簡單明了。

5 結(jié)束語

多智能體在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用可以使得數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一化，同時(shí)還能夠使圖形化顯示結(jié)果簡單明了。此外，每個(gè)子系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)作，大大提高了原有的運(yùn)行效率。因此，在今后的在線監(jiān)測中，可以加強(qiáng)對多智能體技術(shù)的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]張學(xué)強(qiáng)，牛智勇，楊永，等.多智能體技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用[J].寧夏電力，2015（2）：14-18.

[2]劉銀，王申強(qiáng)，楊永，等.多智能體技術(shù)在設(shè)備在線監(jiān)測中的應(yīng)用[J].云南電力技術(shù)，2015，43（S1）：33-36.