高壓斷路器智能故障診斷方法研究

馬占鈺

(國家電網(wǎng)忻州供電公司,山西忻州 034000)

高壓斷路器智能故障診斷方法研究

馬占鈺

(國家電網(wǎng)忻州供電公司,山西忻州 034000)

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的快速發(fā)展和用電需求的增加,電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行能力開始受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注,高壓斷路器在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,是電力系統(tǒng)中的重要保護(hù)設(shè)備,只有在實(shí)際工作中對(duì)高壓斷路器的故障進(jìn)行智能的快速診斷才能保證高壓斷路器的穩(wěn)定運(yùn)行。

高壓斷路器 智能故障診斷 方式方法

在輸變電系統(tǒng)中，因?yàn)殡娏斪兿到y(tǒng)自身連接的復(fù)雜性和電力運(yùn)行的不可見性，導(dǎo)致了對(duì)電力系統(tǒng)故障的維護(hù)變得異常艱難，其中最困難的就是就輸變電系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，對(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)問題的診斷，這一過程是解決輸變電系統(tǒng)故障最主要也是最關(guān)鍵的一步。

1 故障診斷技術(shù)研究

電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障首先是被電力系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，在確定不是虛警之后再交由故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行故障形式和故障地點(diǎn)的診斷，在這一過程中故障診斷很大程度上要以來電力運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)提供的線路故障信息進(jìn)行故障分析，所以說二者是相輔相成的[1]。

在電力系統(tǒng)的故障分析中智能故障診斷系統(tǒng)，一直是故障診斷的主要執(zhí)行者，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的整體，電流在線路中的運(yùn)行方式和運(yùn)行狀態(tài)是不能直接獲取的，所以人工的電力故障分析一直都依靠線路故障排除的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行故障的診斷和排除，有很大的局限性，智能故障診斷系統(tǒng)在故障診斷中能極大的排除人工診斷的主觀性，而單純的從線路運(yùn)行數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)信息的狀態(tài)來對(duì)電力系統(tǒng)中的故障進(jìn)行診斷，有較大的客觀性。

2 高壓斷路器故障診斷方法分析

高壓斷路器是輸電網(wǎng)絡(luò)中的重要部分，是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵元件，因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)中承擔(dān)重要的線路壓力感知和處理工作，高壓斷路器出現(xiàn)故障的現(xiàn)象也比較多，相應(yīng)的解決高壓斷路器故障的方法也有很多，這些解決方法的專業(yè)性比較強(qiáng)，所以在高壓斷路器的故障診斷過程中要對(duì)故障本身進(jìn)行科學(xué)合理的分析，經(jīng)過分析之后才能綜合考量決定，要用哪一個(gè)方法來進(jìn)行故障的檢測和解決[2]。

2.1 基于人工智能網(wǎng)絡(luò)的診斷方法

人工智能網(wǎng)絡(luò)是一種就電網(wǎng)故障診斷分析能力，對(duì)人腦和人腦的認(rèn)知過程的一種模擬系統(tǒng)，這一系統(tǒng)開發(fā)的意義就在于，能夠在集成分析大量復(fù)雜的電網(wǎng)數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，利用人腦的邏輯思維能力和推理能力，對(duì)現(xiàn)有的故障信息進(jìn)行系統(tǒng)的全面的分析，這一技術(shù)具有適應(yīng)能力強(qiáng)、儲(chǔ)備知識(shí)量大的特點(diǎn)，非常符合電力系統(tǒng)故障診斷的特性，能夠有效的解決電力系統(tǒng)故障診斷工作中面臨的，系統(tǒng)線路過于復(fù)雜、邏輯關(guān)系過于混亂的問題，將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的強(qiáng)大數(shù)據(jù)分析能力和人腦的邏輯推理能力結(jié)合起來，進(jìn)行電力系統(tǒng)故障的智能網(wǎng)絡(luò)分析，在這一網(wǎng)絡(luò)的建立健全過程中，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫的完善和智能分析系統(tǒng)的邏輯推理能力培養(yǎng)是關(guān)鍵，首先要做的是就電網(wǎng)系統(tǒng)的常見故障進(jìn)行故障數(shù)據(jù)的錄入，讓智能分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫積累大量的故障診斷信息，并在這些信息的基礎(chǔ)上建立電力系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)庫，讓人工智能網(wǎng)絡(luò)對(duì)電力系統(tǒng)故障的診斷有充分的相關(guān)數(shù)據(jù)支持。

在此基礎(chǔ)上利用簡單的故障案例對(duì)智能分析系統(tǒng)的邏輯推理能力進(jìn)行試驗(yàn)，讓智能分析系統(tǒng)擁基本的運(yùn)用故障數(shù)據(jù)分析推理故障的能力，并在試驗(yàn)的過程中不斷就智能分析系統(tǒng)顯示出的問題，進(jìn)行智能分析系統(tǒng)邏輯的完善，讓人工智能網(wǎng)絡(luò)的診斷方法更趨于合理，擁有更接近人腦的邏輯推理能力，保證其在電網(wǎng)故障診斷中的正確性和準(zhǔn)確性[3]。

2.2 基于專家系統(tǒng)的診斷方法

隨著電力信息系統(tǒng)的建立和各種新技術(shù)在電網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用，電力企業(yè)在高壓斷路器的診斷方法上也是不斷更新，以適應(yīng)不斷提高的故障診斷難度，在這樣的一種高壓斷路器故障診斷形勢下，迫切的需求一種專業(yè)素質(zhì)高、分析能力強(qiáng)、實(shí)用性強(qiáng)的輸變電網(wǎng)絡(luò)高壓斷路器故障診斷體系。專家系統(tǒng)就是在這樣一個(gè)嚴(yán)峻的高壓斷路器故障診斷形勢下誕生的，專家系統(tǒng)在高壓短路器故障診斷中，發(fā)揮作用的機(jī)制是，將相關(guān)行業(yè)的專家學(xué)者關(guān)于高壓斷路器的診斷方式和診斷中的科學(xué)理念，進(jìn)行邏輯編程，進(jìn)而將這些解決問題的邏輯、規(guī)律等綜合進(jìn)一個(gè)故障分析數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用一個(gè)智能管理系統(tǒng)對(duì)這些故障診斷知識(shí)進(jìn)行管理，讓專家學(xué)者在斷路器故障診斷中的科學(xué)理論更加方便、直接的落實(shí)到故障解決的實(shí)際中去。是人工智能診斷方法的高級(jí)體現(xiàn)。

一個(gè)完整的專家診斷系統(tǒng)一般包括知識(shí)庫、推理機(jī)、獲取知識(shí)的模塊以及解釋交互界面，知識(shí)庫主要是對(duì)專家學(xué)者的知識(shí)理論進(jìn)行存儲(chǔ)運(yùn)用管理的系統(tǒng)，在這一系統(tǒng)中專家學(xué)者關(guān)于高壓斷路器故障診斷的理論，將會(huì)分門別類的進(jìn)行儲(chǔ)存，并結(jié)合推理機(jī)的調(diào)用需求進(jìn)行各個(gè)科學(xué)理論的調(diào)用。推理機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)中的核心部分，是故障問題和知識(shí)庫之間的協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)，推理機(jī)根據(jù)輸入系統(tǒng)中的故障信息和故障數(shù)據(jù)，進(jìn)行結(jié)合故障的理論分析，將適用于當(dāng)前故障的理論都挑選出來，進(jìn)行適用性分析，最終確定適用于該故障的理論，以解釋交互界面的方式向使用者解釋故障產(chǎn)生的原因，并結(jié)合問題本身和相關(guān)理論，提出解決辦法。獲取知識(shí)的模塊是整個(gè)系統(tǒng)保持時(shí)效性和先進(jìn)性的部分，能夠?qū)⒃擃I(lǐng)域最先進(jìn)的知識(shí)理論錄入到系統(tǒng)內(nèi)部，保證系統(tǒng)的先進(jìn)性[4]。

3 結(jié)語

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中的重要部分，是影響到電力能否安全有效輸送到用電主體的關(guān)鍵，所以在高壓斷路器的故障診斷中，要堅(jiān)持科學(xué)理論的指導(dǎo)，堅(jiān)持科學(xué)方法的運(yùn)用，積極研發(fā)運(yùn)用智能型的故障診斷系統(tǒng)，提高故障診斷的質(zhì)量和效率，維護(hù)電力輸送的安全和穩(wěn)定。

[1]李建鵬.基于振—聲聯(lián)合分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷研究[D].華北電力大學(xué),2012.

[2]李斌.永磁機(jī)構(gòu)真空斷路器運(yùn)動(dòng)特性狀態(tài)評(píng)估方法研究[D].沈陽工業(yè)大學(xué),2013.

[3]胡洪武.基于振動(dòng)信號(hào)處理的高壓斷路器故障診斷系統(tǒng)研究[D].湖南大學(xué),2013.

[4]林燕俠.高壓真空斷路器機(jī)械特性故障診斷研究[D].江蘇科技大學(xué),2010.