人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障診斷中應(yīng)用

1、<p>　　人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障診斷中應(yīng)用</p><p>　　[摘 要]人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的故障診斷上有著重要的作用，本文針對(duì)人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用進(jìn)行分析，僅供大家參考。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞]人工智能、電力系統(tǒng)、故障診斷 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（201

2、5）26-0227-01 </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　目前人工智能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，但在系統(tǒng)故障的診斷中仍然存在著一些問(wèn)題和不足，在新時(shí)期下加強(qiáng)人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障診斷中應(yīng)用分析，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著重要的作用。 </p><p>　　二、人工智能技術(shù)概述 </p>&l

3、t;p>　　人工智能技術(shù)集腦科學(xué)、神經(jīng)學(xué)、信息技術(shù)為一體，目前廣泛運(yùn)用于多個(gè)領(lǐng)域，同時(shí)也是近年來(lái)科技領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。它通過(guò)對(duì)人腦的原理和行為進(jìn)行模仿，從而研制出一種自動(dòng)化的機(jī)器，這種機(jī)器能分析、識(shí)別、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。很多電力企業(yè)都運(yùn)用了這種技術(shù)，它提高了電力運(yùn)行的效率，減少了故障發(fā)生的機(jī)率，還節(jié)約了人力、物力、財(cái)力。同時(shí)，它也能解決電力系統(tǒng)中非常復(fù)雜的問(wèn)題，比如非線性映射。不僅如此，它還被繼電保護(hù)所應(yīng)用。因此，在發(fā)生故障的時(shí)候，設(shè)備

4、能夠快速反應(yīng)并且發(fā)出警報(bào)。 </p><p>　　三、人工系統(tǒng)對(duì)電力故障狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷 </p><p>　　超高壓主干變壓器是電力傳輸系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，其運(yùn)行的可靠性直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，局部放電是造成其絕緣故障的重要原因，對(duì)變壓器進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測(cè)，為電站的變壓器實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修與維護(hù)提供可靠、準(zhǔn)確的決策依據(jù)和符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律的現(xiàn)代管理和維修的科學(xué)模式具有重要意義。與傳統(tǒng)的檢

5、測(cè)方法相比，變壓器局部放電超高頻（UHF）檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)頻率高、抗干擾性強(qiáng)和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)，更適合局部放電在線監(jiān)測(cè)。它通過(guò)接收電力變壓器局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波，實(shí)現(xiàn)局部放電的檢測(cè)和定位，現(xiàn)已被國(guó)內(nèi)外的眾多電力變壓器監(jiān)測(cè)研究機(jī)構(gòu)所認(rèn)可。變壓器局部放電超高頻檢測(cè)技術(shù)的具體方法如下分析： </p><p>　　變壓器中局部放電發(fā)射的電磁波經(jīng)超高頻傳感器（檢測(cè)頻帶為400～800MHz） 耦合接收后，將放電信號(hào)轉(zhuǎn)換

6、為電壓脈沖信號(hào)。 </p><p>　　經(jīng)過(guò)超高頻接收機(jī)的混頻、濾波、檢波和放大處理后，局部放電超高頻信號(hào)可降頻為0～5MHz信號(hào)。 </p><p>　　將處理過(guò)的高頻窄帶信號(hào)送入研華工控機(jī)ACP-4001內(nèi)的數(shù)據(jù)采集卡PCI-1714（采樣頻率為30MS/s采樣率）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理和分析。 </p><p>　　由于變壓器故障的特殊性，診斷方法就具有一定的特殊

7、性。隨著人工智能、專(zhuān)家系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，智能診斷方法在變壓器故障診斷中得到了廣泛的應(yīng)用。 </p><p>　　四、供電線路智能診斷技術(shù)的研發(fā) </p><p>　　由于雷擊是影響供電線路的主要故障原因，供電線路智能診斷技術(shù)便以雷擊故障為研究重心，對(duì)供電線路遭受雷擊的區(qū)段進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，便于線路檢修與維護(hù)人員進(jìn)行有針對(duì)性的故障排查與處理。目前，我國(guó)供電線路使用的雷擊故障指示裝置無(wú)

8、法準(zhǔn)確的分析雷擊的性質(zhì)，供電線路智能診斷技術(shù)的研發(fā)迫在眉睫。 </p><p>　　智能診斷技術(shù)主要針對(duì)雷擊閃絡(luò)后電流信號(hào)變化以及供電線路出現(xiàn)反擊與繞擊時(shí)電位的實(shí)時(shí)變化特征進(jìn)行分析，準(zhǔn)確的識(shí)別雷擊類(lèi)型與雷擊區(qū)段。 </p><p>　　供電線路故障智能綜合診斷系統(tǒng)是對(duì)供電線路日常運(yùn)行進(jìn)行全面的監(jiān)控，主要包括了供電線路運(yùn)行中實(shí)時(shí)電流參數(shù)、實(shí)時(shí)電壓參數(shù)、線路溫度、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)力參數(shù)等

9、一系列數(shù)據(jù)。通過(guò)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的綜合分析，能夠確定故障易發(fā)區(qū)域，幫助線路檢修與維護(hù)人員準(zhǔn)確及時(shí)的進(jìn)行故障排查與處理。 </p><p>　　一般在供電線路鐵塔頂部安裝視頻監(jiān)控裝置，對(duì)線路的實(shí)時(shí)運(yùn)行提供詳盡的圖像視頻數(shù)據(jù)，以供電力系統(tǒng)供電線路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人員全面了解線路運(yùn)行情況，也能便于供電線路監(jiān)測(cè)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障區(qū)段，及時(shí)的派遣相關(guān)維修人員進(jìn)行故障的處理。 </p><p>　　五、供電線路故

10、障智能綜合診斷關(guān)鍵環(huán)節(jié) </p><p>　　當(dāng)線路發(fā)生雷擊跳閘時(shí)，該系統(tǒng)能準(zhǔn)確定位雷擊桿塔，線路管理人員通過(guò)圖像監(jiān)控系統(tǒng)，可及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)信息，準(zhǔn)確定位并識(shí)別雷擊故障類(lèi)型，及時(shí)準(zhǔn)確查找故障點(diǎn)并進(jìn)行處理，大大縮短故障處理時(shí)間，使線路快速恢復(fù)供電。同時(shí)，通過(guò)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，掌握雷電活動(dòng)特性、規(guī)律和相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)于今后的防雷工作大有益處 </p><p>　　六、線路故障智能綜合診斷系統(tǒng)技術(shù)方案 &

11、lt;/p><p>　　線路故障智能綜合診斷系統(tǒng)包括監(jiān)控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、供電電源系統(tǒng)等。 </p><p><b>　　（一）.監(jiān)控系統(tǒng) </b></p><p><b>　　1、硬件組成 </b></p><p>　　監(jiān)測(cè)攝像機(jī)、測(cè)溫探頭。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊：包括串口、無(wú)線射頻等，完全實(shí)現(xiàn)與各

12、類(lèi)傳感器對(duì)接，數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠。電源系統(tǒng)：太陽(yáng)能板、蓄電池、充電控制器、風(fēng)力發(fā)電機(jī)。子站通信系統(tǒng)：3G 無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊和手機(jī)卡；提供光纖通道，利用光纖通信。主機(jī)箱。前端設(shè)備數(shù)據(jù)通信連接電纜、接頭及屏蔽，配套安裝固定夾具。 </p><p><b>　　2、功能要求 </b></p><p>　　即時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)視頻：綜合管理圖片和數(shù)據(jù)信息；監(jiān)控容量大；用戶(hù)權(quán)限管理；遠(yuǎn)程

13、遙控拍攝；終端設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能。 </p><p>　?。ǘ?系統(tǒng)通信和供電以及運(yùn)行方式 </p><p><b>　　1、通信方式 </b></p><p>　　視頻監(jiān)控裝置采用3G或光纖通信方式傳輸數(shù)據(jù)。 </p><p><b>　　2、供電方式 </b></p><

14、p>　　視頻監(jiān)控裝置采用太陽(yáng)能加風(fēng)能的方式供電，電源部分包括太陽(yáng)能電池組件、蓄電池、充放電控制器和風(fēng)力發(fā)電機(jī)。有陽(yáng)光時(shí)，系統(tǒng)由太陽(yáng)能供電并對(duì)蓄電池充電，無(wú)陽(yáng)光時(shí)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池進(jìn)行充電，蓄電池?zé)o陽(yáng)光使用的供電時(shí)間在30d以上，蓄電池使用壽命5a以上。 </p><p><b>　　3、運(yùn)行方式 </b></p><p>　　系統(tǒng)可采用自動(dòng)采集方式或者受控采集

15、方式。 </p><p>　　七、變電運(yùn)行事故原因分析 </p><p><b>　　1.設(shè)備老化 </b></p><p>　　設(shè)備老化是任何一個(gè)機(jī)械在工作使用壽命中必然出現(xiàn)的一個(gè)階段。一般來(lái)說(shuō)，造成老化的原因主要是變電站投入運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，另一個(gè)是非正常使用導(dǎo)致。分別從這兩個(gè)情況分析來(lái)看，由于中長(zhǎng)期運(yùn)行的設(shè)備的機(jī)能、零部件逐漸老化引發(fā)事故。而

16、非正常使用導(dǎo)致設(shè)備老化加劇。 </p><p>　　2.設(shè)備制造設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題 </p><p>　　這是出現(xiàn)在最基礎(chǔ)的時(shí)候。這就要求生產(chǎn)廠家要對(duì)此負(fù)有一定責(zé)任。通常來(lái)說(shuō)，設(shè)備制造或設(shè)計(jì)問(wèn)題主要包括制造質(zhì)量問(wèn)題、設(shè)備選型問(wèn)題等。由于部分新設(shè)備是新研發(fā)產(chǎn)品，設(shè)計(jì)、制造工藝、技術(shù)等仍然不是非常成熟，在實(shí)際的運(yùn)行中非常容易出現(xiàn)問(wèn)題。 </p><p>　　3.安全管理不及

17、時(shí) </p><p>　　尤其是在操作中出現(xiàn)的安全管理。有些故障是可以避免的，但由于操作人員的安全管理不到位，出現(xiàn)故障的發(fā)生。另外有些安全問(wèn)題單純地依靠技術(shù)來(lái)避免是不切實(shí)際的，只有結(jié)合安全管理，才能將這些事故扼殺在搖籃里。從變電系統(tǒng)的角度來(lái)看，安全管理更為重要，常見(jiàn)的管理不當(dāng)體現(xiàn)在管理措施不當(dāng)、不重視專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)工作、管理者能力有限、管理決策不當(dāng)?shù)鹊?。正是由于這些安全管理的不當(dāng)，才導(dǎo)致了變電故障的發(fā)生，給人們帶來(lái)了巨

18、大損失。 </p><p>　　4.非跳閘故障現(xiàn)象的發(fā)生 </p><p>　　這主要是技術(shù)性方面的故障。主要出現(xiàn)在PT保險(xiǎn)熔斷，系統(tǒng)接地等方面。當(dāng)發(fā)生PT高壓保險(xiǎn)熔斷、系統(tǒng)接地時(shí)，三相電壓發(fā)生不平衡。針對(duì)不同故障應(yīng)采取不同處理方法。判斷接地要巡視設(shè)備判斷PT保險(xiǎn)熔斷要測(cè)取PT二次電壓，以判定是否是高壓或組壓保險(xiǎn)熔斷判斷為諧振，就要通過(guò)瞬間改變?cè)O(shè)備的運(yùn)行方式來(lái)消除諧振，比如用瞬時(shí)并列或解列

19、、瞬時(shí)拉合空載線路的開(kāi)關(guān)等方法：如果判斷為線路斷線則立即匯報(bào)調(diào)度，及時(shí)巡線處理。 </p><p><b>　　八、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障診斷中應(yīng)用的分析，進(jìn)一步明確了人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)故障中可能產(chǎn)生的問(wèn)題，為電力系統(tǒng)的管理優(yōu)化奠定了基礎(chǔ)。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) &

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