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:2021/4/22   来源:《当代电力文化》2020年29期   作者:刘曙田
[导读] 现阶段,在很多行业的生产和管理中都使用到电气自动化控制,这对行业的生产效率和质量实现了有效的提升,促进了行业的现代化和自动化发展。
        刘曙田
        国网山西省电力公司忻州供电公司,山西省 忻州市034000
        摘要:现阶段,在很多行业的生产和管理中都使用到电气自动化控制,这对行业的生产效率和质量实现了有效的提升,促进了行业的现代化和自动化发展。随着近年来人工智能技术的逐渐发展,为了更好实现电气自动化控制效果的提升,人工智能逐渐在电气自动化控制中得到了应用尝试,并有效发挥了显著的技术优势,得到了行业的广泛使用。而人工智能技术如何在电气自动化控制中进行应用,就是本文主要研究的内容。
关键词:人工智能;变电设备;在线检测;故障检测器
引言
        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。变电设备作为电力系统的重要组成部分,承担着电能分配与传输的重要任务,一旦发生故障就会对电力系统运行造成巨大损失。变电设备故障检测主要需要考虑设备的经济性与技术性等多种影响因素,以保障设备经济安全运行、减少运行风险为目的,控制整体电网运行安全。变电设备实际运行过程中,其故障率受到外部环境、线路潮流以及气候变化等多种因素影响。
1 人工智能技术
        所谓人工智能,主要是以人类的智能化基础理论为前提,对人工实施延伸、模拟等呈现的技术方法。在此方法中,对计算机的技术应用是基础,是在对人类的智能思维分析的前提下,开展的一种模型性活动,来实现智能化的行为。在人工智能中,一般研究的范围主要是专家系统,也就是人们所熟知的机器人。此技术涉及到诸多的学科,有逻辑学、语言学和心理学等。此该技术研究的问题十分复杂,研究的主要目的是借助智能化的机械设备实施工作。想要达到这样的目的,需要智能化的设备对人类大脑思维进行模仿,而借助编程就能够实现此种模仿性的行为。在人工智能发展中,它跟随计算机的发展而变化,模仿和代替人们实施复杂性的脑力活动是其最主要的特点。而借助编程就能够实现模仿性的行为时,能够对一些信息实施收集、分析等工作,后实施智能化的判断,并总结出应对的方法。
2 应用优势
        2.1 自动化精度提高,工程生产误差减小
        现代工业生产对加工产品的质量要求更高,为了向消费者提供高质量的产品,电气工程的自动化程度也需要得到进一步提升。智能化技术的应用能有效规避人员的操作问题,提高自动化精度,减小生产误差。究其原因,智能化电气自动化控制系统由中央处理器控制,技术人员对该系统的性能进行了精确设置与调试,不考虑外界环境变化,电气设备能制造满足生产要求的产品。因此,电气自动化控制中应用智能化技术,能满足生产运营要求,利于提高企业的经济效益。
        2.2 控制产品的精度,提升产品的质量
        将人工智能在电气的自动化中进行使用,它能够按照预定的程序来对电气实施控制,从而来使生产工程有序和规范的进行。这种控制方式不需要人员参与其中,这样就能够有效避免人员操作而导致控制精度误差的发生,且在相应的程序要求下,反复和高压的工作中人工智能都不会出现差错,因此人工智能在各种工作环境和条件下都能够确保产品具有良好的精度,并实现对产品质量的有效提升。同时,通过人工智能对电气生产的过程实施控制,能够实现24h的连续性和不间断性生产,确保生产效益。


3 人工智能技术应用
        3.1 监控维护技术
        变电设备运行过程中可能会出现小问题和一些突发情况,这些问题如果不尽快解决,将会直接影响设备和电力系统安全。为此,必须加强对监控维护工作的重视,从当前常见的监控维护手段出发,通过分析变电运行过程中存在的风险,引入更高级的监控维护技术来开展后续各项工作,可有效提高其工作质量。工作人员在该过程中可以通过监控维护技术对故障部位的情况以及处理方法等做基础处理,使得设备可以保持相对稳定的状态,在此基础上开展深层次维修维护工作,变电运行质量明显提高。相关单位也要及时邀请专业技术人员开展员工综合培训工作,使员工接受高级监控维护技术操作方法,并积极将其应用于实践中,了解监控维护技术的内涵,在实践过程中发现监控维护技术的问题并不断改进,可以进一步提高监控维护技术质量。
        3.2 电气故障的诊断检测
        在电气自动化中,主要就是对相关电气设备的信号实施收集以及处理,而借助人工智能就能够对其设备的信心实现全面的跟踪收集和智能处理。借助人工智能,相关人员能够对设备工作的流程、运行的状态等信息轻易了解,此类信息在通过智能系统分析与处理后,以文字、图像或者视频等方式进行记录,这样就能够促进对设备具体情况的掌握,确保其稳定运行。通过人工智能对电气故障实施诊断与检测中,主要通过三步来完成。首先是获取设备检测反馈的信号,其次是对信号信息实施分析和判断,最后是按照信号信息的判断结果来对设备故障实施识别。而人工智能对故障检测和诊断的实现,主要是在设备相关部位进行能够获取设备运行的实时状态的部件安装,以传感装置掌握设备运行的参数等信息。通过智能化对各种参数信息间存在的逻辑性关系分析,就能够获得故障具体的位置。
        3.3 智能机器人巡检
        输变电工程中的智能机器人巡检系统,可将其划分到分布式架构中,整个系统能够划分成三个不同的部分,分别为:基站子系统、通信子系统、终端设备。基站子系统中包含机器人后台、硬盘录像机等;通信子系统包含网络交换机、无线网等设备,通信子系统主要负责各个系统的信息交流;终端设备中包含人工智能处理模块、充电室等。系统设计的过程中,设计了集控中心,能够通过集控中心,实现人工智能控制。巡检机器人使用的导航方式,是现阶段使用比较广泛的磁导航。其中选取以下两种封条进行道路铺设:防水封装磁条、薄 ABS 封装磁条。前者适用于一般行走轨道的铺设,它需要先切缝将其放入地下,然后再进行掩埋,最后进行封条固定。后者则适用于具有特殊电缆盖板操作的轨道铺设,其特殊性是在轨道打孔之后,需用胀塞和自适应的攻丝固定在孔内。这种导航方式能够有效抵抗外界干扰,整个导航系统的可靠性较强,是目前使用最为广泛的一种导航方式。定位点主要是利用机器人在输变电过程中的巡检任务制定的,能够有效提高检测精度以及检测效率。
        3.4 故障后维护
        故障后维护是指故障发生后对故障设备进行维护,例如,调试、修理、更换等过程。故障后维护的特点在于能够准确判断设备故障,将其与其他设备分离维护。这种维护方式只适用于设备投资低且故障后果轻微的设备。故障后维护可以有效降低检修成本,不用对整体系统的各项设备逐一检验排查,大大降低了设备停止运行时间。变电气设备故障本身就具有不可预见性与突发性特点,若运行额定电压、负荷正常,设备及其重要部件故障突然发生,则很可能导致其他关联设备由于电压和电流冲击造成严重损坏,经济损失也不可估量。
结束语
        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。
参考文献
[1] 刘贺,王涛.光纤通信局域网断点故障检测方法研究[J].现代电子技术,2017,40(16):182-184+187.
[2] 蔡成闻,杜玉红.电气自动化控制中人工智能技术的应用思路[J].电子技术与软件工程,2017(13):134-134.
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