Аннотация
В работе изложена основная архитектура "HELMOS", основанная на знаниях экспертная система, реализованная для диагностики неисправностей и тщательного контроля генераторов и распределительных подстанций на электростанциях. Каждый выключатель и переключатель операции записывается в цифровой регистратор ошибок (DFR) завода. Все токи и напряжения регистрируются в соответствии с установленными трансформаторами тока и напряжения соответственно. Эти сигналы получаемые представленной вычислительной системой и впоследствии используемые для генератора и подстанции дают оценку. Интеллектуальный алгоритм выполняется во время сканирования программой цикла учета накопленных знаний экспертов оператора. Тщательно разработанная система мониторинга отображает выбранную информацию в диспетчерскую, которая помогает даже слабо обученному персоналу распознавать виды аварийных сигналов, когда они появятся.
1.Введение
Искусственный интеллект (ИИ) программы разрабатывается и применяется в области компьютерных наук с первых дней цифровых вычислительных машин. Только за последние два десятилетия, хотя промышленность воспользовалась специальными функциями, которые создают ИИ настолько уникально, в области моделирования и представления знаний, а также имитирующие общие смысловые рассуждения. Непрерывное увеличение прочности имеющихся вычислительных устройств и низкая стоимость современных микропроцессоров, с одной стороны, и программные средства, недавно разработанные с другой стороны, ведущихся в заметное расширение применения искусственного интеллекта в области систем электроснабжения и силовой электроники. Экспертные системы в частности являются очень популярными в промышленности. По данным рабочей группы D10 подкомитета защиты линии [1], Экспертная система (ЭС) представляет собой компьютерную программу, которая использует знания и процедуры вывода для решения проблем, которые обычно решаются человеческими знаниями. Основными компонентами ЭС являются: а) механизм вывода, б) базы данных, в) пользовательский интерфейс. ЭС включить правило вид программирования. В настоящее время они используются во многих приложениях в области энергетических систем и силовой электроники. Некоторые системы на короткий или длительный срок прогнозирования нагрузки уже внедрены на основе технологии ЭС [2] [3].
Интеллектуальные SCADA и в автономном режиме учебных систем для неопытных операторов другое приложение, в котором ЭС часто используются [4] [5]. Все эти приложения выполняются в автономном режиме, тем не менее, не является критическим для устойчивости энергосистемы и стабильности. Все больше и больше приложений в настоящее время используют ЭС в режиме реального времени мониторинг и / или управления, ИИ. выяснится, что обычной практикой в области промышленной автоматизации. Что касается категории в реальном времени мониторинг и контроль, многие приложения уже были предложены, уделяя основное внимание оценке топологии и диагностики неисправностей в распределительных подстанций [6] [7] [8], а также по диагностике неисправностей и восстановление стратегий для сетей передачи [ 9] [10] [11] [12] [13]. Экспертные системы в основном мимические решения проблем поведения экспертов, использующих в область знания, полученные в ходе интервью на этапе приобретения знаний. Основанные на знаниях, как отметил С. выйти за рамки в том смысле, что они обогащают решения задач стратегии методами, которые обычно не используемых человеком экспертов [1]. Предлагаемая система предназначена для генераторов и распределительных подстанций защиты на электростанциях. Особенно слабым взаимосвязанных энергетических систем, эксплуатации заводов с высокой установленной мощности может иметь большое значение для стабильности и эффективности системы в целом. Необработанное вина может иметь значительное влияние на власть наличие расширенной зоне передачи данных. Кроме того, ущерб от генератора хотел бы добавить, очень высокие финансовые накладные расходы. Такие необработанных неисправность хотя и были зарегистрированы в прошлом и может привести даже к человеческим жертвам. Система предназначена для мгновенно определять их и сообщать отклонения, которые могут быть связаны с механической поломки оборудования или электрических или электронных неисправность оборудования, или даже ошибочное человека управляющей команды оператора.
2. ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ
Распределение подстанций взаимосвязанных точек подключения электростанций к электросети. Состояние всех компонентов подстанции (выключатели, разъединители, релейной защиты и т.д.) Мониторинг и анализ неисправностей в цифровой записи (DFR), а электрических величин каждого выключателя, автобус, трансформатор и генератор терминала измеряется специальными установлено текущее и трансформаторов напряжения. С точки зрения оператора тревогу ситуация возникает, когда контролируемое значение превышает предопределенных верхний или нижний предел, активизации звуковой или световой оповещения на панели управления. Эксперт оператор будет обрабатывать эту ситуацию, первый проверки указаний панели управления, пытаясь найти то винить области, в соответствии с теоретическими состояния коммутационного оборудования и текущих значений точек измерения. Эта процедура может занять некоторое время, особенно, когда операторы действуют в условиях стресса. С другой процесс вывода стороны, может быть очень сложной задачей, когда некоторые исходных данных и измерений винить. Например, очень трудно диагностировать неисправность было сообщено в прошлом, когда после взрыва трансформатора напряжения байпас сломал и вызвал короткое замыкание, поставки генератора с несбалансированной нагрузки. В этом случае положение переключателя, ошибочно сообщили, и оператор не может легко определить реальные пути текущего потока. Времени между появлением вины и ее признание и восстановление вывод может иметь решающее значение для оборудования и безопасности персонала. Сложной диагностики неисправностей и мониторинга системы можно обнаружить аналогичные противоречия и указать оптимальную последовательность восстановления. Предлагаемая система эксперт использует специальный модуль для топологии и оценка состояния генератора и распределительной подстанции. Этот модуль рассматривает как известно, входы напряжения и токи, измеренные на прибывающих из линий передачи по сети, а также генераторов и трансформаторов тока и напряжения. Также известен считается состояние выключателей, разъединителей, реле защиты т.д.
На основании приведенных выше значений системы составляет примерно государства по отношению напряжения и тока на всех измерительных пунктов. Еще один модуль составляет и того же государства на основе проведенных измерений в тех же точках. Оценивается и измеряется состояний сравниваются до возникновения конфликта между расчетными и измеренными значениями некоторой точке измерения. Тогда локализации ошибок модуль обнаруживает неисправные области, и вина сценарий модуля выводы вине гипотезы. Затем система активирует восстановление модуль для того, чтобы предложить восстановление последовательности в результате чего процесс возвращается в его нормальное функционирование.
3. Источники
[1] Working Group D10 of the line Protection Subcommittee, Power System Relaying Committee:, “Potential applications of expert systems to power system protection”, IEEE Transactions on Power Delivery, vol9, No2 April 1994
[2] M.S Kandil-N.E.Hasanien, “Long-Term Load Forecasting for fast Developing utility using a knowledge based expert system”, IEEE Transactions on Power Systems, vol7, No2, May 2002
[3] D.J.Sobaj, J.H.Douglas, “A system engineering based approach for power market operations and monitoring”, ISAP03 vol2,29-33, Lemnos August 2003
[4] S.Islam-N.Chowdhury, “A case based windows graphic package for the education and training of power system restoration”, IEEE Transactions on Power Systems, vol16, No2, May 2001
[5] M.Negnevitsky “A knowledge based tutoring system for teaching fault analysis”, IEEE Transactions on Power Systems, vol13, No1, May 1998
[6] M.Kezunovic, Z.Ren-D.R.Sevcik, J.Lucey “An expert system for automated analysis of circuit breaker operation", ISAP03, Lemnos August 2003
[7] H.Lee, B.AhnY.Park “A fault diagnosis expert system for distribution substations”, IEEE Transactions on Power Systems, vol15, No1,January 2000
[8] H.Lee, D.Park, B.shin, Y.Park, J.Park, S.Venkata “A fuzzy expert system for the integrated fault diagnosis” IEEE Transactions on Power Delivery, vol5, No2 April 2000
[9] E.Styvaktakis, M.Bollen, I.Gu “Expert system for classification and analysis of power system events”, IEEE Transactions on Power Delivery, vol7, No2 April 2002
[10] Y.Liu, N.Schulz, “Knowledge based system for distribution system outage locating using comprehensive information”, IEEE Transactions on Power Systems, vol17, No2,May 2002
[11] J.Tan, P.Crossley, D.Kirschen, J.Goody-J.Downes: “An expert system for the backup protection of a transmission network”, IEEE Transactions on Power Delivery, vol5, No2 April 2000
[12] J.Tan, P.Crossley, P.McLaren, I.hall, J.Farrell, P.Gale:”Sequential tripping strategy for a transmission network backup protection expert system”, IEEE Transactions on Power Delivery, vol17, No1 Jan 2002
[14] CKontogiannis, A.Safacas,” A knowledge Based Fault Diagnosis and Supervisory Expert System for Generators and Distribution Substations in Power Plants”, EUROPES conference , vol1, July 2004