冰凍災(zāi)害氣候下對(duì)鐵路供電系統(tǒng)故障的監(jiān)控探究

王星

摘要：在鐵路運(yùn)輸中，鐵路的電力系統(tǒng)起著很大的作用，電力系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)鐵路的生產(chǎn)調(diào)度和相關(guān)的指揮系統(tǒng)，還需要保證旅客的服務(wù)，為整個(gè)環(huán)節(jié)的電力起到重大作用，確保列車運(yùn)行中供電系統(tǒng)的正常運(yùn)作。當(dāng)遇到冰凍自然災(zāi)害的情況中，就必須要盡快解決鐵路列車電力系統(tǒng)的相關(guān)故障，更要加強(qiáng)對(duì)列車故障的研究。在鐵路列車的故障研究中可以發(fā)現(xiàn)更多供電系統(tǒng)中的不足，進(jìn)行一個(gè)故障測(cè)試，進(jìn)而排除更多可能發(fā)生的供電故障，為列車運(yùn)行提供更多的保障，。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);故障診斷;監(jiān)控

引言

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷擴(kuò)大，我國(guó)鐵路運(yùn)輸網(wǎng)的覆蓋面也越來(lái)越大，相比之下，供電系統(tǒng)就比較弱，特別是一些寒冷地區(qū)，經(jīng)常會(huì)遇到一些冰凍災(zāi)害，這些都是不可避免的自然現(xiàn)象。冰凍災(zāi)害給供電系統(tǒng)帶來(lái)了很大影響，直接影響到鐵路列車的正常運(yùn)行，給鐵路系統(tǒng)造成了很大困擾，也給國(guó)家?guī)?lái)了不少經(jīng)濟(jì)損失。如果這些地區(qū)經(jīng)常受到自然災(zāi)害，也會(huì)直接影響到電力系統(tǒng)的運(yùn)行，與鐵路運(yùn)行的服務(wù)安全保障也是密切相關(guān)的。

1.通常情況下常用的故障診斷法

目前來(lái)看，隨著經(jīng)濟(jì)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，國(guó)家電網(wǎng)也越來(lái)越復(fù)雜，電網(wǎng)中故障和診斷系統(tǒng)的研究更是我國(guó)的一個(gè)重大研究項(xiàng)目。有了明確的研究方向后，也有不少專家提出了研究方案，并且這些方案對(duì)電網(wǎng)故障和診斷系統(tǒng)都是一個(gè)很好的測(cè)試方向。這些方法主要有基礎(chǔ)的故障排除、前期診斷法、基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、解析模型診斷法等各種不同方法。

1.1電力系統(tǒng)故障診斷法———基于專家系統(tǒng)

在鐵路電力進(jìn)行故障排除時(shí)，都是在專家的專業(yè)指導(dǎo)下進(jìn)行的進(jìn)行開(kāi)展的，并且將專家系統(tǒng)的邏輯推理和原理運(yùn)用都引進(jìn)了電力數(shù)據(jù)庫(kù)。這樣一來(lái)，再發(fā)生系統(tǒng)故障的時(shí)候，就可以很好直接借用，通過(guò)精準(zhǔn)的計(jì)算來(lái)進(jìn)行故障排除。判別出故障來(lái)源后，直接對(duì)故障進(jìn)行排除。對(duì)于專家來(lái)說(shuō)，他們的系統(tǒng)完善主要建立在基礎(chǔ)的知識(shí)庫(kù)上。專家的系統(tǒng)大多都是一種很特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在發(fā)生類似故障時(shí)，專家的基本操作就是先模擬出相關(guān)故障，然后進(jìn)行系列分析，找出故障的根本來(lái)源，這就是專家系統(tǒng)中的類型故障想法。這種方法，可以根據(jù)模型中的故障展開(kāi)討論，這樣可以提高故障排出的效率，從而得到一個(gè)正確的處理方法以及相關(guān)結(jié)論。有助于電力系統(tǒng)的快速恢復(fù)和正常運(yùn)行。

1.2電力系統(tǒng)故障診斷法———基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大家應(yīng)該都不陌生，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行一個(gè)直接的判斷，當(dāng)遇到電力故障時(shí)就可以節(jié)省很多時(shí)間，快速的解除障礙，將很多復(fù)雜的環(huán)節(jié)就可以直接省略掉，更不需要網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換和運(yùn)行等復(fù)雜操作。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)列車電力系統(tǒng)的恢復(fù)起到關(guān)鍵性作用，可以將很多相關(guān)的案例進(jìn)行整合和分類，從而形成一個(gè)故障排除記錄本。在學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，如果出現(xiàn)一些相關(guān)問(wèn)題故障時(shí)，就可以很好的把記錄樣本運(yùn)用起來(lái)，對(duì)故障的排除檢測(cè)都有很大幫助，得出的故障結(jié)果報(bào)告也更準(zhǔn)確。

1.3電力系統(tǒng)故障診斷法———基于解析模型

電力故障診斷法，最基本的操作就是把一部分不運(yùn)行的區(qū)域?yàn)橹饕懦O(shè)，把這些進(jìn)行一個(gè)邏輯結(jié)構(gòu)分析，通過(guò)邏輯結(jié)構(gòu)的構(gòu)建來(lái)設(shè)置相關(guān)的計(jì)算。因此，該對(duì)應(yīng)的函數(shù)計(jì)算就是需要排除的電路故障，把這些電路故障進(jìn)行結(jié)合，得出一個(gè)最準(zhǔn)確的結(jié)論，有助于電路故障的排除更好的進(jìn)行檢測(cè)。

2.對(duì)于電路故障監(jiān)控與診斷的系統(tǒng)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)———基于貝葉斯算法

本文中主要研究的一個(gè)方法就是貝葉斯算法，它主要用于計(jì)算概率的運(yùn)用。最主要的原理運(yùn)用就是在變量之間來(lái)回轉(zhuǎn)化。通過(guò)變量之間的因果關(guān)系進(jìn)行系統(tǒng)描述，在貝葉斯算法中進(jìn)行一個(gè)概率轉(zhuǎn)化。在計(jì)算統(tǒng)計(jì)中，系統(tǒng)出現(xiàn)故障也會(huì)直接影響到系統(tǒng)某些成程序的正常運(yùn)作。所以，在電力系統(tǒng)中，變壓器和斷路器的運(yùn)用能直接影響系統(tǒng)的監(jiān)視。同時(shí)，電路故障也分很多種，比如說(shuō)，線路的組成和線路母線系統(tǒng)保護(hù)等多種類型。

從本文來(lái)看，本文主要敘述冰凍災(zāi)害為主要的研究氣候，因此，在電路發(fā)生故障時(shí)要進(jìn)行的檢測(cè)中，也是圍繞在冰凍災(zāi)害下而引起的。所以，在針對(duì)冰凍災(zāi)害下產(chǎn)生的電路故障時(shí)，就必須要采取相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)和診斷。

3.冰凍災(zāi)害其電力系統(tǒng)的故障監(jiān)控流程 的分析

3.1首先可以判別可疑的元件

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)斷電等情況時(shí)，首先要進(jìn)行判斷的就是相對(duì)應(yīng)的斷電器跳閘情況，是不是在檢查時(shí)出現(xiàn)遺漏現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致故障產(chǎn)生。在進(jìn)行電網(wǎng)故障分析時(shí)，還要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定不同的解決方案。比如說(shuō)有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失，或者說(shuō)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)漏洞，這對(duì)于停電區(qū)域來(lái)說(shuō)，如果沒(méi)有辦法準(zhǔn)確判斷精確位置，可以根據(jù)擴(kuò)大故障區(qū)域，增加可疑元件的個(gè)數(shù)進(jìn)行分析判斷。

3.2進(jìn)行時(shí)序分析

時(shí)序分析主要是根據(jù)時(shí)間數(shù)據(jù)的參數(shù)來(lái)進(jìn)行保護(hù)，根據(jù)不同時(shí)間發(fā)生的相關(guān)參數(shù)，進(jìn)行逐一排查。

3.3排查

排查的意義就是根據(jù)上一步的操作指示，來(lái)進(jìn)行初步的排除障礙判斷，鎖定障礙的準(zhǔn)確位置。這樣就可以通過(guò)對(duì)停電區(qū)域進(jìn)行一個(gè)計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程操作，進(jìn)行一個(gè)數(shù)據(jù)化的相關(guān)排查。

3.4確定故障節(jié)點(diǎn)

根據(jù)排查結(jié)果后，對(duì)有可疑性的元件進(jìn)行貝葉斯模型計(jì)算，將斷電器的數(shù)據(jù)信息帶入到貝葉斯模型中，通過(guò)反向思維對(duì)可疑元件進(jìn)行故障排除，從而確定正確的故障節(jié)點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)故障的各種檢測(cè)和診斷數(shù)據(jù)，最終得出了基于貝葉斯模型的相關(guān)理論診斷方法，讓貝葉斯模型理論和傳統(tǒng)式理論進(jìn)行一個(gè)相關(guān)的對(duì)比，從而制定出一套完成的理論。

結(jié)語(yǔ)：

對(duì)于鐵路電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在發(fā)生冰凍災(zāi)害時(shí)，就要面對(duì)低溫情況和線路被覆蓋導(dǎo)致的故障等相關(guān)問(wèn)題，要想保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少國(guó)家經(jīng)濟(jì)損失，就必須提高電路故障系統(tǒng)的檢測(cè)和診斷技術(shù)。本文主要研究對(duì)于故障系統(tǒng)制定一個(gè)數(shù)據(jù)模型，又通過(guò)貝葉斯模型整理出了一套故障檢測(cè)和診斷的方法，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)說(shuō)明了貝葉斯模型的檢測(cè)性較高，更能推動(dòng)列車系統(tǒng)正常運(yùn)行，非常適用于鐵路列車的電力系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]車鮮蕊，戴強(qiáng).海東電網(wǎng)電氣化鐵路供電系統(tǒng)故障計(jì)算方案探討[J]. 青海電力，2012，31（3）：24-26.

[2]竇雪薇.高速鐵路牽引供電系統(tǒng)故障及繼電保護(hù)系統(tǒng)的仿真研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2018.

[3]王寧.冰凍災(zāi)害下鐵路供電系統(tǒng)故障監(jiān)控研究[J].世界軌道交通，2019（1）：64-65.