輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中人工智能的運用

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中人工智能的運用范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

【摘要】經(jīng)濟的發(fā)展，帶動了我國多方面事業(yè)實現(xiàn)飛速發(fā)展。另一方面，在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，人工智能技術(shù)逐漸走進了人們的日常生活中，在給人們生活帶來便利的同時，促進了社會、經(jīng)濟的發(fā)展。因此，目前就人工智能在輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的實際運用情況展開了一系列的探究和分析。介紹多種智能方法在輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的運用情況，分析其技術(shù)的利弊特點，為后期智能技術(shù)的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】人工智能；輸配電網(wǎng)絡(luò)；故障診斷

引言

人工智能技術(shù)在現(xiàn)如今多方面區(qū)域中實現(xiàn)發(fā)展運用，逐漸地引起了人們對其利弊方面的重視和關(guān)注。因此，本文就當(dāng)前人工智能技術(shù)在輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的運用情況展開了分析，在落實好電網(wǎng)系統(tǒng)安全隱患問題的基礎(chǔ)上，為經(jīng)濟提供可持續(xù)化發(fā)展動力。當(dāng)輸配電網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，需要實際操作人員對其電力設(shè)備、電力裝置等方面加大調(diào)整和試調(diào)力度，深入軟件、設(shè)備內(nèi)部進行分析，在能夠判別故障原因、組件以及故障性質(zhì)的基礎(chǔ)上，從細節(jié)化問題入手，運用合理、科學(xué)的方法及時進行技術(shù)化處理，以此恢復(fù)輸配電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定、高效運行。

1輸配電網(wǎng)絡(luò)的分析

由于輸配電網(wǎng)絡(luò)在整體電力傳輸系統(tǒng)中處于一個重要環(huán)節(jié)，既是連接各個區(qū)域發(fā)電廠與實際用電用戶之間的重要“紐帶”，更是實現(xiàn)向用電用戶輸送分支電能、主電能的運載體，因此，在其運輸過程中出現(xiàn)的隱患、故障問題往往很難從根本上實現(xiàn)避免；基于此點因素，影響技術(shù)研究人員在輸配電網(wǎng)絡(luò)運輸過程中不斷探究有效、高效且創(chuàng)新的故障診斷技術(shù)，提高細節(jié)化問題的處理力度，與社會經(jīng)濟技術(shù)相接軌，為電能企業(yè)的運行打好基礎(chǔ)。從當(dāng)前輸配電的實際作用方面，可以了解到：輸配電的實際運行概念主要包括三大方面，即輸電、變電以及配電。在這三大方面中輸電主要是指電能資源在總體網(wǎng)絡(luò)中的傳輸情況，同時，通過輸電，既能將距離較遠的發(fā)電廠和負荷中心進行一定程度上的串聯(lián)，從根本上減少了距離感和因距離較遠產(chǎn)生的電能傳輸問題，又促進電能資源的開發(fā)、使用實現(xiàn)“超越地域的限制”“在超越的基礎(chǔ)上實現(xiàn)擴大化發(fā)展運用”。變電主要是指利用一定的機械設(shè)備裝置將電能電壓由原先的低等級向高等級進行升壓，或由高等級轉(zhuǎn)變?yōu)榈湍芗壍倪^程。配電則是在消費電能地區(qū)內(nèi)的基礎(chǔ)上，將電力資源分配至用戶居住區(qū)域的一種分配手段，實現(xiàn)電能直接為用戶服務(wù)的運行、操作。

2人工智能在輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的運用情況

依據(jù)人工智能技術(shù)在輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中的多樣化運用可以看出：通過將人工智能技術(shù)運用到輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)中，借以人工智能技術(shù)的人工編程智能化，相當(dāng)于從根本上代替了人力資源的調(diào)修、管理，在此基礎(chǔ)上，人工智能技術(shù)后期會自己進行完善、創(chuàng)新，以現(xiàn)代化技術(shù)方法將輸配電網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的故障問題進行細節(jié)化處理，深入電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部進行完善、修復(fù)處理，提高了整體輸配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的先進、高效運行。

2.1專家系統(tǒng)技術(shù)

專家系統(tǒng)技術(shù)通常是指一個或一組能在某些特定領(lǐng)域內(nèi)，應(yīng)用大量的專家知識和推理方法求解復(fù)雜問題的一種人工智能計算機程序，該技術(shù)具有科學(xué)、嚴密的專家技術(shù)和知識能力，可以說是較為先進的一種計算機程序。同時，專家系統(tǒng)又屬于人工智能的一個發(fā)展分支，其次專家系統(tǒng)的研究目標主要是模擬人類專家的推理思維過程。在專家系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，一般是將領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗，用一種知識表達模式存入計算機中，便于后期在各個科技領(lǐng)域中的運行與發(fā)展。領(lǐng)域?qū)＜疫\用知識表達模式將知識、經(jīng)驗傳入計算機后，其計算機內(nèi)部的系統(tǒng)會對剛剛輸入的事實進行推理、分析，自我做出判斷和決策。因此，從時間進程上來看：自20世紀60年代開始，專家系統(tǒng)在多方面實現(xiàn)了多方面的運行和應(yīng)用，既在一定程度上促進了經(jīng)濟、社會的發(fā)展，又為社會發(fā)展、經(jīng)濟推進產(chǎn)生了巨大的效益，專家系統(tǒng)又成了現(xiàn)階段人工智能領(lǐng)域中最活躍、最受重視的技術(shù)領(lǐng)域。

2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常是指一種應(yīng)用類似于大腦神經(jīng)突觸連接的結(jié)構(gòu)進行信息處理的數(shù)學(xué)模型技術(shù)。在工程與學(xué)術(shù)界方面也常直接被簡稱為“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”或“類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”。同時，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于一種運算模型，主要由大量的節(jié)點（或稱之為神經(jīng)元）和之間相互連接構(gòu)成。在每個節(jié)點方面又代表了一種特定的輸出函數(shù)，即稱為激勵函數(shù)。每兩個節(jié)點之間的連接都代表一個對于通過該連接信號的加權(quán)值，稱之為權(quán)重，這相當(dāng)于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的記憶。在網(wǎng)絡(luò)輸出方面則還是依據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接方式，權(quán)重值和激勵函數(shù)的因連接方式產(chǎn)生不同變化。而網(wǎng)絡(luò)自身通常都是對自然界某種算法或者函數(shù)的逼近，也可能是對一種邏輯策略的表達。在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑理念方面主要是受到生物，即人或者是其他動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)功能的運作啟發(fā)而產(chǎn)生的。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通常是通過一個基于數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)類型的學(xué)習(xí)方法得以進行前期、中期、后期的優(yōu)化，所以說人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也是數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)方法的一種實際應(yīng)用。而將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運用到當(dāng)前輸配電網(wǎng)絡(luò)中，通過統(tǒng)計學(xué)的標準數(shù)學(xué)方法能夠幫助電網(wǎng)調(diào)修人員得到大量的可以用函數(shù)來表達的局部結(jié)構(gòu)空間，具有一定的數(shù)據(jù)意義；另一方面在人工智能學(xué)的人工感知領(lǐng)域，可以進一步幫助輸配電網(wǎng)絡(luò)診斷人員通過數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)的應(yīng)用以此做人工感知方面的決定問題。依據(jù)統(tǒng)計學(xué)的方法，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠類似人一樣具有簡單的決定能力和簡單的判斷能力，在代替輸配電網(wǎng)絡(luò)調(diào)修人員人工調(diào)修、計算的同時，實時運用信息化技術(shù)、科學(xué)化計算方法，減少了因人工計算輸配電網(wǎng)絡(luò)數(shù)值產(chǎn)生的誤差情況。從根本上來說：將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運用到輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷中，在人工智能技術(shù)邏輯性思維計算的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的嚴密、嚴謹化處理。在實際操作方面，以人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要功能為主，運用到輸配電網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部電力系統(tǒng)中，從根本上對電力系統(tǒng)進行一定程度上的保護、控制，穩(wěn)定輸配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的電力系統(tǒng)運行。盡管輸配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)錯綜復(fù)雜，但操作人員為了從根本上分清不同電力系統(tǒng)之間的聯(lián)系性和內(nèi)部故障情況，對不同區(qū)域的電力系統(tǒng)建立了以BP算法為主的故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，后期能夠通過這些故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的算法數(shù)據(jù)及時了解不同區(qū)域的故障診斷情況，因而具有一定的便利性。而在此基礎(chǔ)上，運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，相當(dāng)于為現(xiàn)階段輸配電網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運行提供了后期保障。

2.3模糊理論技術(shù)

模糊理論技術(shù)通常是指用到了模糊集合的基本概念方法或連續(xù)隸屬度函數(shù)的理論技術(shù)。在實際分類方面，它既可以分類為“模糊數(shù)學(xué)”“模糊系統(tǒng)”“不確定性和信息”“模糊決策”“模糊邏輯”以及人工智能這五個分支技術(shù)。由于這五大技術(shù)在應(yīng)用方面并不完全獨立，因此五大分支技術(shù)之間更是有著緊密的聯(lián)系和關(guān)聯(lián)性。在實際關(guān)聯(lián)方面可以看出：模糊控制通常會被運用到模糊數(shù)學(xué)和模糊邏輯的概念中進行表現(xiàn)。因此，將模糊理論運用到當(dāng)前輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)中，幫助輸配電調(diào)修人員進行人工智能化推理，首先將輸配電網(wǎng)絡(luò)中的診斷依據(jù)進行系統(tǒng)化輸入，將專家系統(tǒng)技術(shù)與模糊理論進行接軌，在實現(xiàn)推理的基礎(chǔ)上，加入輸配電故障診斷的故障診斷文獻，增添了數(shù)據(jù)的準確性。為調(diào)修管理人員提供故障診斷科學(xué)化、準確化的經(jīng)驗數(shù)據(jù)?；诋?dāng)前模糊理論技術(shù)的多目標決策方法，能夠幫助操作人員發(fā)現(xiàn)輸配電網(wǎng)絡(luò)在故障診斷數(shù)據(jù)中的不確定性因素。通過模糊理論中的模糊集方法對變壓器的保護原理進行構(gòu)造，從內(nèi)部區(qū)別故障、選取變壓器以及副邊的電流等作為特征數(shù)量值，依據(jù)電磁暫態(tài)程序得到的仿值采取統(tǒng)計計算的方法得到模糊規(guī)則，后期采用D-S證據(jù)理論對得到的模糊規(guī)則進行處理，為操作人員得到合理、確定性數(shù)據(jù)。

3結(jié)語

本文就人工智能技術(shù)在當(dāng)前輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)的運用情況進行多方面分析，提出專家系統(tǒng)技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊理論技術(shù)這三大技術(shù)領(lǐng)域在輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)中的運行效率和運用情況。同時，在單個技術(shù)運用發(fā)展的同時，融入其他技術(shù)方法，實現(xiàn)一定程度上的優(yōu)勢互補，為輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷技術(shù)提供有效、合理、科學(xué)的診斷數(shù)據(jù)，保障電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部實現(xiàn)平穩(wěn)運行，促進社會、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

【參考文獻】

[1]田秀梅.人工智能在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)，2011，38（01）:31-32.

[2]高顯揚.故障監(jiān)測與診斷技術(shù)在SCADA系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用[D].山東大學(xué)，2016.

作者：周歡歡 單位：上海金智晟東電力科技有限公司