人工智能技術在電力系統(tǒng)故障診斷中應用

1、<p>　　人工智能技術在電力系統(tǒng)故障診斷中應用</p><p>　　[摘 要]人工智能技術在電力系統(tǒng)的故障診斷上有著重要的作用，本文針對人工智能技術在電力系統(tǒng)故障診斷中的應用進行分析，僅供大家參考。 </p><p>　　[關鍵詞]人工智能、電力系統(tǒng)、故障診斷 </p><p>　　中圖分類號：TP3 文獻標識碼：A 文章編號：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)中應用廣泛，但在系統(tǒng)故障的診斷中仍然存在著一些問題和不足，在新時期下加強人工智能技術在電力系統(tǒng)故障診斷中應用分析，對電力系統(tǒng)的正常運行有著重要的作用。 </p><p>　　二、人工智能技術概述 </p>&l

3、t;p>　　人工智能技術集腦科學、神經(jīng)學、信息技術為一體，目前廣泛運用于多個領域，同時也是近年來科技領域的一個研究熱點。它通過對人腦的原理和行為進行模仿，從而研制出一種自動化的機器，這種機器能分析、識別、發(fā)現(xiàn)問題。很多電力企業(yè)都運用了這種技術，它提高了電力運行的效率，減少了故障發(fā)生的機率，還節(jié)約了人力、物力、財力。同時，它也能解決電力系統(tǒng)中非常復雜的問題，比如非線性映射。不僅如此，它還被繼電保護所應用。因此，在發(fā)生故障的時候，設備

4、能夠快速反應并且發(fā)出警報。 </p><p>　　三、人工系統(tǒng)對電力故障狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷 </p><p>　　超高壓主干變壓器是電力傳輸系統(tǒng)的樞紐設備，其運行的可靠性直接關系到電力系統(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，對變壓器進行局部放電在線監(jiān)測，為電站的變壓器實現(xiàn)狀態(tài)檢修與維護提供可靠、準確的決策依據(jù)和符合市場經(jīng)濟規(guī)律的現(xiàn)代管理和維修的科學模式具有重要意義。與傳統(tǒng)的檢

5、測方法相比，變壓器局部放電超高頻（UHF）檢測技術具有檢測頻率高、抗干擾性強和靈敏度高等優(yōu)點，更適合局部放電在線監(jiān)測。它通過接收電力變壓器局部放電產(chǎn)生的超高頻電磁波，實現(xiàn)局部放電的檢測和定位，現(xiàn)已被國內外的眾多電力變壓器監(jiān)測研究機構所認可。變壓器局部放電超高頻檢測技術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（檢測頻帶為400～800MHz） 耦合接收后，將放電信號轉換

6、為電壓脈沖信號。 </p><p>　　經(jīng)過超高頻接收機的混頻、濾波、檢波和放大處理后，局部放電超高頻信號可降頻為0～5MHz信號。 </p><p>　　將處理過的高頻窄帶信號送入研華工控機ACP-4001內的數(shù)據(jù)采集卡PCI-1714（采樣頻率為30MS/s采樣率）進行數(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、專家系統(tǒng)和計算機技術的迅猛發(fā)展，智能診斷方法在變壓器故障診斷中得到了廣泛的應用。 </p><p>　　四、供電線路智能診斷技術的研發(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便以雷擊故障為研究重心，對供電線路遭受雷擊的區(qū)段進行準確的定位，便于線路檢修與維護人員進行有針對性的故障排查與處理。目前，我國供電線路使用的雷擊故障指示裝置無

8、法準確的分析雷擊的性質，供電線路智能診斷技術的研發(fā)迫在眉睫。 </p><p>　　智能診斷技術主要針對雷擊閃絡后電流信號變化以及供電線路出現(xiàn)反擊與繞擊時電位的實時變化特征進行分析，準確的識別雷擊類型與雷擊區(qū)段。 </p><p>　　供電線路故障智能綜合診斷系統(tǒng)是對供電線路日常運行進行全面的監(jiān)控，主要包括了供電線路運行中實時電流參數(shù)、實時電壓參數(shù)、線路溫度、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風力參數(shù)等

9、一系列數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)對數(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人員準確及時的進行故障排查與處理。 </p><p>　　一般在供電線路鐵塔頂部安裝視頻監(jiān)控裝置，對線路的實時運行提供詳盡的圖像視頻數(shù)據(jù)，以供電力系統(tǒng)供電線路實時監(jiān)測人員全面了解線路運行情況，也能便于供電線路監(jiān)測人員及時發(fā)現(xiàn)線路故障區(qū)段，及時的派遣相關維修人員進行故障的處理。 </p><p>　　五、供電線路故

10、障智能綜合診斷關鍵環(huán)節(jié) </p><p>　　當線路發(fā)生雷擊跳閘時，該系統(tǒng)能準確定位雷擊桿塔，線路管理人員通過圖像監(jiān)控系統(tǒng)，可及時了解現(xiàn)場信息，準確定位并識別雷擊故障類型，及時準確查找故障點并進行處理，大大縮短故障處理時間，使線路快速恢復供電。同時，通過進行統(tǒng)計分析，掌握雷電活動特性、規(guī)律和相關數(shù)據(jù)，對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>　?。ㄒ唬?監(jiān)控系統(tǒng) </b></p><p><b>　　1、硬件組成 </b></p><p>　　監(jiān)測攝像機、測溫探頭。數(shù)據(jù)轉換模塊：包括串口、無線射頻等，完全實現(xiàn)與各

12、類傳感器對接，數(shù)據(jù)采集穩(wěn)定可靠。電源系統(tǒng)：太陽能板、蓄電池、充電控制器、風力發(fā)電機。子站通信系統(tǒng)：3G 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和手機卡；提供光纖通道，利用光纖通信。主機箱。前端設備數(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>　　即時采集現(xiàn)場視頻：綜合管理圖片和數(shù)據(jù)信息；監(jiān)控容量大；用戶權限管理；遠程

13、遙控拍攝；終端設備工作狀態(tài)監(jiān)測功能。 </p><p>　　（二）.系統(tǒng)通信和供電以及運行方式 </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)控裝置采用太陽能加風能的方式供電，電源部分包括太陽能電池組件、蓄電池、充放電控制器和風力發(fā)電機。有陽光時，系統(tǒng)由太陽能供電并對蓄電池充電，無陽光時由風力發(fā)電機對蓄電池進行充電，蓄電池無陽光使用的供電時間在30d以上，蓄電池使用壽命5a以上。 </p><p><b>　　3、運行方式 </b></p><p>　　系統(tǒng)可采用自動采集方式或者受控采集

15、方式。 </p><p>　　七、變電運行事故原因分析 </p><p><b>　　1.設備老化 </b></p><p>　　設備老化是任何一個機械在工作使用壽命中必然出現(xiàn)的一個階段。一般來說，造成老化的原因主要是變電站投入運行時間較長，另一個是非正常使用導致。分別從這兩個情況分析來看，由于中長期運行的設備的機能、零部件逐漸老化引發(fā)事故。而

16、非正常使用導致設備老化加劇。 </p><p>　　2.設備制造設計出現(xiàn)的問題 </p><p>　　這是出現(xiàn)在最基礎的時候。這就要求生產(chǎn)廠家要對此負有一定責任。通常來說，設備制造或設計問題主要包括制造質量問題、設備選型問題等。由于部分新設備是新研發(fā)產(chǎn)品，設計、制造工藝、技術等仍然不是非常成熟，在實際的運行中非常容易出現(xiàn)問題。 </p><p>　　3.安全管理不及

17、時 </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。另外有些安全問題單純地依靠技術來避免是不切實際的，只有結合安全管理，才能將這些事故扼殺在搖籃里。從變電系統(tǒng)的角度來看，安全管理更為重要，常見的管理不當體現(xiàn)在管理措施不當、不重視專業(yè)培訓工作、管理者能力有限、管理決策不當?shù)鹊?。正是由于這些安全管理的不當，才導致了變電故障的發(fā)生，給人們帶來了巨

18、大損失。 </p><p>　　4.非跳閘故障現(xiàn)象的發(fā)生 </p><p>　　這主要是技術性方面的故障。主要出現(xiàn)在PT保險熔斷，系統(tǒng)接地等方面。當發(fā)生PT高壓保險熔斷、系統(tǒng)接地時，三相電壓發(fā)生不平衡。針對不同故障應采取不同處理方法。判斷接地要巡視設備判斷PT保險熔斷要測取PT二次電壓，以判定是否是高壓或組壓保險熔斷判斷為諧振，就要通過瞬間改變設備的運行方式來消除諧振，比如用瞬時并列或解列

19、、瞬時拉合空載線路的開關等方法：如果判斷為線路斷線則立即匯報調度，及時巡線處理。 </p><p><b>　　八、結束語 </b></p><p>　　通過對人工智能技術在電力系統(tǒng)故障診斷中應用的分析，進一步明確了人工智能技術在電力系統(tǒng)故障中可能產(chǎn)生的問題，為電力系統(tǒng)的管理優(yōu)化奠定了基礎。 </p><p><b>　　參考文獻 &

20、lt;/b></p><p>　　[1] 畢軼慧.尹琳娟.人工智能在電力系統(tǒng)無功優(yōu)化中的應用探討[J].中國科技信息，2010年. </p><p>　　[2] 郭新.電力系統(tǒng)故障診斷的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]電力技術，2014年01期. </p><p>　　[3] 王剛.對變電站變電運行管理的探究[J].廣東科技，2011年02期. </p>&