電力系統(tǒng)故障診斷的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

王剛

摘要：中國社會的日新月異發(fā)展，以及其他標(biāo)準(zhǔn)因素提高使人們生活在逐漸進(jìn)步之中，這促使電力行業(yè)改變了原來的制度，其中電氣設(shè)備技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)容主要就是是擴(kuò)展電氣系統(tǒng)。這用來確保有更多的電氣設(shè)備用于結(jié)構(gòu)以及不受影響的系統(tǒng)帶來的所有穩(wěn)定和安全操作。本文目前為止詳盡分析了這一問題。這其中的電氣故障，也就是指是系統(tǒng)的一種表示形式，著重于對各種模式的研究和分析，也就是在不同地方地方都提到的解決模式，進(jìn)而對工作進(jìn)行調(diào)查會更好。同時，本文討論了現(xiàn)階段主要技術(shù)問題、未來的發(fā)展方向和診斷系統(tǒng)故障方法。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);在線測試;電力設(shè)備;故障診斷

一.世界上關(guān)于電力系統(tǒng)故障診斷的研究發(fā)展

電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，一般的故障診斷包含兩個目標(biāo)：系統(tǒng)設(shè)備問題和軟件系統(tǒng)錯誤。整個診斷過程是斷路器和保護(hù)器的操作邏輯和操作員經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)組成部分，也是根據(jù)電壓特性和其他電量估算可能發(fā)生的錯誤類型的過程，這是評估判斷的過程。

1.基于專家系統(tǒng)的診斷方法

專家系統(tǒng)是使用專家推理方法支持的計(jì)算機(jī)模型來解決電力系統(tǒng)故障的診斷方法，目前已在國內(nèi)外廣泛使用。當(dāng)今的專家系統(tǒng)可以更有效地診斷電力系統(tǒng)中的缺陷。有多種啟發(fā)式方法可以診斷錯誤并表達(dá)診斷知識。專家系統(tǒng)可以分為兩類。結(jié)合了主動思考和被動事故的系統(tǒng)是結(jié)合了積極趨勢和消極趨勢的混合心態(tài)?；诶^電保護(hù)和矢量保護(hù)。使用與受保護(hù)設(shè)備的邏輯關(guān)系為電源系統(tǒng)故障創(chuàng)建邏輯規(guī)則。同時，事故系統(tǒng)可以將相反的想法結(jié)合起來，以有效地減少故障的程度。它無法保護(hù)中繼，無法使用歸屬和路由分析來計(jì)算推理結(jié)果的可靠性。

過去使用的專家系統(tǒng)主要是啟發(fā)式系統(tǒng)?；趯I(yè)系統(tǒng)的診斷方法的一個重要功能是能夠在構(gòu)建診斷分析庫時表達(dá)多年以規(guī)則為基礎(chǔ)形成的保護(hù)性行為邏輯，斷路器和操作經(jīng)驗(yàn)。在此過程中，員工可以根據(jù)需要添加和刪除任務(wù)，以幫助診斷分析庫滿足電力系統(tǒng)故障診斷需求。但是，當(dāng)前基于專家的診斷方法仍然具有某些缺點(diǎn)和缺點(diǎn)。 一是創(chuàng)建診斷分析庫的過程很困難，并且不檢查分析庫的完整性。二是來自故障診斷分析庫的準(zhǔn)確信息。三是難以為大型專業(yè)系統(tǒng)維護(hù)故障診斷分析庫。四是專家系統(tǒng)在診斷復(fù)雜故障中的推理速度較慢。正是專家系統(tǒng)的問題阻止了專家系統(tǒng)處理大規(guī)模的電力系統(tǒng)故障。當(dāng)前，專用系統(tǒng)主要用于系統(tǒng)的脫機(jī)崩潰分析。

2.基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法

與專家系統(tǒng)相比，此診斷方法最明顯的功能是強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力和容錯能力?；趩l(fā)式規(guī)則的電源系統(tǒng)主要基于負(fù)責(zé)切換邏輯任務(wù)和電路保護(hù)，使用性能規(guī)則故障的診斷任務(wù)以及最終的基本專業(yè)知識的人員的經(jīng)驗(yàn)。形成診斷系統(tǒng)。此時，電網(wǎng)使用一種準(zhǔn)備好的方法將故障后觀察到的條件與專用家庭庫中指定的規(guī)則合并，并減去電網(wǎng)故障的結(jié)果。當(dāng)前用于電網(wǎng)故障診斷的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括基于基本動直徑函數(shù)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和基于新算法的正神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。但是，要獲得完整的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)樣本也很困難，因此基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法主要用于中小型電力系統(tǒng)的故障診斷。

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法如下。一是它嚴(yán)重影響樣品的性能和完整性，并且在大型電源系統(tǒng)中很難獲得樣品。二是不善于處理探索性知識。三是符號數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交互功能不完善四是無法描述預(yù)測系統(tǒng)的一般行為和輸出的最終結(jié)果。上述基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法的缺點(diǎn)也是不能用于診斷大型電力系統(tǒng)中的錯誤的主要原因。

3基于近似集理論的診斷方法

1982年，波蘭研究人員根據(jù)舊方法提出了一種新型的數(shù)學(xué)模型理論，以處理粗句理論的不確定性和不完整理論。近似集思想非常接近的是抽簽原則的種類，即是在現(xiàn)有簡化必須做的規(guī)則的情況下所遇到的問題。總的來說，問題的形式使得它們已經(jīng)改變了。在此診斷模式下，除非提供該信息，否則將不會輸出其他相關(guān)診斷信息。同時，努力有效地提取和分析不準(zhǔn)確和不完整的信息。根據(jù)一些規(guī)則的總結(jié)，總結(jié)了接近其他診斷方法的兩種方式的優(yōu)點(diǎn)。研究人員已經(jīng)開始對許多理論進(jìn)行預(yù)期，以期望有利的電力系統(tǒng)解決故障。

二.電氣系統(tǒng)故障診斷的進(jìn)一步發(fā)展

電氣系統(tǒng)的培訓(xùn)和改進(jìn)與電氣系統(tǒng)緊密相關(guān)。系統(tǒng)在線監(jiān)測的技術(shù)應(yīng)用達(dá)到了實(shí)時獲取各種數(shù)據(jù)和信息的目的，同時可以通過糾正各種錯誤來取得更好的效果。 將來，電源系統(tǒng)的在線監(jiān)視系統(tǒng)需要進(jìn)一步改進(jìn)，尤其是要了解不同影響因素在監(jiān)視過程中的作用。 電力系統(tǒng)內(nèi)部通信相對緊密，一種故障在發(fā)生后很可能導(dǎo)致另一種故障，不可避免地會嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，通過對故障診斷系統(tǒng)的研究檢查可能會更加了解到故障診斷技術(shù)的廣度和應(yīng)用深度。在相關(guān)文獻(xiàn)中，停電診斷主要基于發(fā)電廠或配電側(cè)，并使用從配電系統(tǒng)集成了實(shí)時信息這一事實(shí)收集的信息。由于技術(shù)的進(jìn)步，并且開始使用根據(jù)故障診斷系統(tǒng)和故障組織管理系統(tǒng)而出現(xiàn)的方法。示例有數(shù)據(jù)的獲取，數(shù)據(jù)的傳輸，最終存儲的過程，監(jiān)視信息，提供數(shù)據(jù)保護(hù)和語音、信息的提供等，這都增加了現(xiàn)實(shí)工作量。同時，它只規(guī)定了使用故障診斷程序的權(quán)限，既不提供任何相關(guān)問題的知識，也不在診斷程序中出現(xiàn)的問題進(jìn)行溯源。因此，在診斷和停電時，應(yīng)將其視為故障信息收集和分類，然后創(chuàng)建一個數(shù)據(jù)倉庫，包含大量信息。

三.結(jié)論

診斷電源故障是確保電源系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要任務(wù)。國內(nèi)外在診斷電力中斷方面正在進(jìn)行許多研究，并且提出了各種診斷方法。它不能完全解決當(dāng)前系統(tǒng)和方法的缺點(diǎn)，也沒有完整的解決方案。通過以上方式進(jìn)行研究，因?yàn)槭窃谲浖陀布栴}上同時進(jìn)行診斷，并且電力系統(tǒng)的原因需要從現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)的角度出發(fā)，以便更好地將故障排除在相關(guān)區(qū)域，并且為診斷故障中的正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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