电力系统故障诊断的研究现状和发展趋势

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关键词 :电力系统故障诊断;研究现状 ;发展趋势
电力 系统在我 国得到越来越普遍 的运用 ,其系统 的发展扩大了我 国的电网规模 ,同时也使得电网更加复杂 ,并且不 同区域之间 的相互 联系也更加的紧密 。电网规模的扩大的同时 , 其自 身 问题也在逐渐增 多 ,对电力系统故障加强诊断 ,首先需要熟悉相关 的诊断方法 的研究 现状 。目前 ,在相关故障的研究上 ,其方 法主要 采用 : 模糊集理论 、 专家系统 、粗糙集理论 、人工神经 网络 、P e t r i 网络 、优化技术 ,下面 详细的介绍相关方法。
电力 系统故 障诊 断 的研 究现状和发展 趋势
段烨炜

( 国网四』 I f 省电力公司乐山市五通桥供电分公司,四川 乐 山 6 1 4 8 0 0 ) 要 :电力系统扩大我国电网的规模,与此同时相关故障也逐渐浮现出来 ,本文分析 目前电力系统故障诊断的研究现状 ,其方法包括:模糊集
理论 、专家 系 统 、粗糙 集 理论 、人工 神 经 网络 、P e t r i e ] 络 和 优化 技术 ;在此 基础 上 。对 我 国 电力系 统今 后 的发 展趋 势 与发 展重 点做 了 简要 描述 , 旨在 为相 关 工作 人员 提供 一 定 的参 考 。 一 Nhomakorabea,
2 电力系统故障诊断 的研究发展趋势 在 以后的电力系统 工作 , 需要再 以下方面下手 , 提高 电力 系统故 障的诊断能力 与解决能力 ,促进我国电力系统的优化。第 一:信息不 完整情 况下 电力系统故障方法的研究 ;第二 ,将多种诊 断方法联合使 用 ,提高电力 系统故障诊断的能力 ; 第三 ,在信息高速发展的时代 , 各种信息越来越多 ,很多事物都是动态发展 ,因此对电力系统 的诊断 需要从静态到动态发展 ;第四 , 扩大诊断的领域意义。
学习能力强 、鲁棒性好 和容错能力强 ,A N N 主要运用于 电力网络中不 同故障组合产生不同的故障信息组合。其 主要问题是 :第一 ,系统的 样本采集有时候很困难 ;第二 ,A N N 与符号数据库 的交互功能弱 ;第 三 ,启发性知识 处理得不好 ;第 四,不能处理好 收敛 问题 ,可能陷入 局部最小;第四 , 没有解释 自 身行为和输出结果的能力 。 P e t r i 网络。1 9 9 2 年,印度学者J e n k i n s L 和I ( 1 1 m - c l 1 a H P :  ̄P e t r i 原理应用 到电力系统建模 中, 是最早的P e t r i 应用实例。P e t r i 网络计算简单 , 仅仅 需要进行简单的矩阵计算 , 诊断速度快 ,并且有 不确定信息的模板可 以参考 。缺点 :第一 , 对知识经验的要求较高 ,节点多 ;第二 ,容错 能力 比较差 ,不易识别错误的警报信息 。 优 化技术 。随着计算机技术的发展,许多优化 方法浮 出水面 , 采 用优化方法解决电力系统故 障现在也 已经 比较普遍。 目 前 常用 的方法 有遗传算法 、模拟分子进化算 法、T a b u 搜索 、模拟退火算法 ,贪婪算 法等等 ,其 中 ,遗传算 法在 电力 系统 中的应用 比较普遍 。缺点 :第 数学模型 的建立 比较困难 ; 第二 ,随机 因素的干扰可 能会影响最 优解的获取;第三 , 迭代次数太多时可能导致运行速度 。
1 电力系统故障诊断 的研究现状 模糊集理论 ( f u z z y t h e o r y )。模糊集理论主要是研究问题的不确定 性 ,它将经典集合理论模糊化 ,通过引入语言变量和模 糊逻辑 ,建立
了具有完整体系的智能技术。随着模糊理论的发展 ,它已经被更多 的 运用到实际操作 中,目前其在 电力系统故障诊断中的运用 主要集 中在 两个方面 :第一 ,假设基础信息正确 ,但是实际上故障对应 的保护装 置和断路器之间的关系并不明确 ,运用模糊隶属度对这种关 系进行定 量模拟 ;第二,假设警报信 息的可信度不是 1 ,根据相关状态直接赋予 可信度 ,再结合其他诊断方法给 出模糊结果。模糊理论还可以和其 它 方法结合运用 ,但是由于隶属度获取等问题 ,限制 了该理论的运用。 专家系统 ( e x p e r t s y s t e m)。专家系统由于发展最早 ,所以是一种 比较成熟 的研究方法 ,被用到 电力系统诊断的很多领域 ,其 自身具有 的特点与 电力 系统故障诊断有很多切人点 。专家系统具有实时性 、直 观性 和有效性 ,在一定程度上能够解决不确定性问题 ,并且给出的最 终 的结论 比较符合人类言语 习惯 。专家系统虽然发展 比较成熟并且运 用广泛 ,但其 自 身有些缺点还是不能忽视的 :第一 ,知识获取有待提 高 。知识 的更新需要学 习 , 需要靠人工移植 ,因此完善和更新知识库 是完善专家 系统方法 的瓶颈 ;第二 ,系统维护问题 。专家系统的知识 库需要经常 因为实际情况 的变化进行更新与修改 ,相关的工作量比较 大 ;第三 ,错误容忍度差 。在专家系统知识没有涵盖的领域 ,专家系 统对现有问题 出现大量 的错误诊断。 粗糙集理论 。1 9 8 2 年 ,数学家Z . P a w l a k 提 出的粗糙集方法 主要用于 处理不精确 、不确定和不完全数据 ,它的核心思想 :保持分类能力不 变 ,简约知识 ,找 出问题决策 。该特点使得不少研究者把粗糙集理论 引入 电力系统故障诊断 中。虽然粗糙集理论能够较强的出了力不完整 的信息 ,但是其 自身也有其缺点 :第一 ,诊断规则取决于条件属性下 各种故障 隋况训练样本集 ;第二 ,如果警报信息是关键信息时 ,系统 的诊断结果将会受到很大的影响 ,也有可能因此得出错误的结论 ;第 三 ,当出现多重问题时,粗糙集理论可能使系统崩溃。 人工神经网络 ( a a i i f c a l n e u r a l n e t w o r k ,A N N)。人工神经 网络具有
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