基于人工智能的变电设备故障在线检测方法研究

发表时间:2020/8/5   来源:《中国电业》2020年8期   作者:王忠
[导读] 人工智能具有自动程序设置功能,在生活中具有广泛地应用。
        摘要:在我国经济实力逐渐壮大,科学技术不断创新的今天,人工智能是以自动化、信息化技术为基础,利用计算机科学知识将多门学科融合,对问题进行深入研究,并将自动推理技术应用到实践问题的操作中。人工智能具有自动程序设置功能,在生活中具有广泛地应用。
        关键词:人工智能;变电设备故障;在线检测;方法
        引言
        在互联网发展的基础上,电力控制业务的覆盖范围也加广泛,变电设备是变电站运行的重要设备,承担着变电站稳定运行的职责。变电设备运行质量直接决定着变电站运行质量,对电力系统电能传输稳定性与安全性具有直接性影响。我国变电站在对变电设备检修中,主要采取周期性检修制度,检修工作以预防为主。变电站智能化发展过程中,传统周期性检修制度所存在的问题开始逐渐暴露出来,对电力系统发展造成严重影响。
        1断路器的在线监测技术
        机械状态监测技术:我们都知道,断路器的零件很精细复杂而且数目众多,对断路器的操作也是很频繁的,所以断路器也非常容易产生一些故障。机械性的故障对于断路器的故障来说是最常见的故障类型。所以要做好断路器的机械状态的在线监测工作。对其监测可以很有效的判断断路器是否老化、是否变形、是否磨损等绝大多数的问题。绝缘事故在线监测技术:高压断路器常出现一些故障问题,绝缘事故在其中出现的概率很高。对大多数的油断路器来说,这些设备很容易出现受潮的情况,这就会导致绝缘下降问题。现阶段,研究可以在线监测断路器内部防电的设备应提上日程。这样可以及时察觉内部防电的隐患,有利于工作人员采取一些有效措施阻滞故障的恶化,以免造成大的损失。温度在线监测技术:断电器的导电线路的电阻过大时容易出现温度过高的现象,安装在线监测设备对其进行实时监控有利于有效避免这些问题。对于高压的变电设备来说,红外热像仪是诊断其是否产生温度过高现象的很有帮助的设备。此设备也可用来监测断路器的导电线路的电阻是否出现过大的情况,有很轻的灵敏度,结果直观清晰。
        2变压器油色谱在线检测技术
        正常情况下,大型变压器绝缘结构都属于油纸绝缘结构,与变压器容量及电压等级之间有着十分紧密关联。现阶段,我国所应用的电压器容量存在较大差异,所需要的绝缘油体积也不同。一般情况下,绝缘油内气体主要有四种,分别为氨气、氧气、一氧化碳、二氧化碳。一旦变压器在运行中出现故障,绝缘油就会产生氢气或者是醛类气体。现阶段,在对变压器故障诊断上,还可以通过判断变压器绝缘油所释放的气体进行研究。这种检测技术能够有效对变压器潜在隐患发现出来,提前对变压器安全隐患进行预防。主变油色谱在线检测技术现阶段在变压器故障检测内已经广泛应用,有关研究理论与技术已经十分成熟。主变油色谱在线检测技术在实际应用中,主要具有三方面特点,首先,数据通信功能十分完善,在线检测所得到的数据自动储存到信息管理系统内;其次,能够有效对变压器绝缘油进行在线检测;最后,具有信号传输与组分分析功能,有效解决检测过程中所出现的误差。
        3基于铁芯多点接地的在线检测技术
        在实际运行过程中,一旦变压器特性发生一点接地现象时,便只能产生较小的电流数值,不过,当变压器铁芯发生多点接地现象时,便会出现换流现象,其中非正常接地特点决定着换流的大小。一旦预警值低于铁芯接地产生的换流值,继电器便会进行警报。对于铁芯多点接地,它所对应的在线检测技术,主要是通过3大模块组成的,即接地电流模块、无线收发模块、通信接口模块。
        4实现变电设备故障在线检测
        为实现变电设备故障在线检测,利用变电设备故障在线检测器模拟变电设备运行数据,筛选出与标准数据不同的数据,从而确定故障数据,根据数据识别出对应故障点,将待检测的数据作为变电设备故障在线检测器的刺激源,检测标准作为变电设备故障在线检测器的模拟抗原,通过使用训练数据样本对变电设备故障在线检测器进行训练,生成变电设备故障在线检测器的模拟抗体,当变电设备正常使用时,故障数据保持不变,抗体可。利用样本数据集对筛选出的故障数据设定标准关键词,使用MMTx工具进行表达。MMTx工具能够对语义知识表达,利用MMTx工具中的UMIS属性进行自然语言处理、数据关键词提取,变电设备故障数据筛选关键词包含设备故障位置和故障的详细信息,特别标注了故障的关键点以及对应处置方案。

选择的关键词为不同长度的字符串,对包含相同长度字符串的数据进行标记,将标记的数据使用多种数据呈现方式,对全部关键数据进行显示,显示过程可用机械语言进行描述,关键显示描述过程如下:
        char j;∥生成关键字符串j
        int flag=0;∥从0开始排序
        int list_line=0,list_row=0;
        double row_title;∥确定显示步长
        ?if(c>=48&&c<=57)∥if显示??????????
        {?
        ??if(!flag)
        {?
        ??fseek(fp,-1,SEEK_CUR);?∥在读完一个字符串j判断是否标记
        fscanf(fp,"%lf",&row_title[list_row]);?∥显示之后的字符判断点击动作造成的fp移动}
        }
        将被标记的故障数据在显示模块中进行显示,实现变电设备故障在线检测,完成基于人工智能的变电设备故障在线检测方法设计。
        5数据采集设备安装简介
        红外热成像双视视频检测依托于红外热成像双视检测主机运行。红外热成像双视检测主机内含高性能红外热像仪和CCD摄像机,可对检测区域内的电气设备实现实时在线的红外视频和可见光视频的同步检测;配置的云台支持水平方向360°旋转,垂直方向70°旋转等多方位旋转,实现对检测区域内的电气设备全方位、大面积的双视视频监控。安装方式可采用支架固定式和导轨滑动式。变电站根据现场实际情况需求,采用的固定式安装,电气接点温度检测,可根据电气接点的实际情况配置多种类型的测温传感器和数据接收模块。测温传感器的功能是采集发射被检测点的温度数据;接收模块是接收传感器发射的温度数据,上传至后台变电站智能检测系统。高家堰110k V变电站根据现场实际情况需求,配置了多种类型的测温传感器:搭接式测温传感器、绑带式测温传感器、螺栓式测温传感器等。搭接式测温传感器利用电气接点的连接螺栓固定传感器,使传感器紧贴于被检测点表面,不因开关柜振动脱落,安装连接可靠,且传感器尺寸符合电气设备安全区里要求。
        结语
        基于人工智能,提出变电设备故障检测方法,对故障检测器进行了重新设计,生成变电设备故障在线检测器。扫描变电设备的历史状态数据来识别出现的故障数据,将设备多个状态参量采用神经网络与模糊推理相结合方式对数据进行有效融合,实现故障的在线并行检测,对变电设备当前的工作状态进行分析。该方法的提出,具有很高的实用性,在提高检测效率的同时,也标志着电力系统进入了人工智能新时代。但是该方法还有不完善之处,在以后的研究中,还需要不断优化,期望能在检测中体现出故障的演变形式和风险的量化值,在变电设备的运行与维护中控制风险,对变电设备进行故障预测,保证电能的正常传输与分配。
        参考文献
        [1]李漫江.基于人工智能的农用拖拉机发动机故障快速诊断研究[J].农机化研究,2017,39(11):229-233.
        [2]吴天舒,陈蜀宇,吴朋.基于应力波分析的状态监控与故障预测研究[J].仪器仪表学报,2017,38(12):3061-3070.
        [3]包涛,程乐峰,陈柏熹,等.基于人工智能算法的无功优化分析软件设计[J].电力系统保护与控制,2018,46(03):89-96.
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