變電設(shè)備專家診斷系統(tǒng)講稿

變電設(shè)備專家診斷系統(tǒng)講稿第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五建設(shè)目標(biāo)及條件第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五建設(shè)目標(biāo)建立統(tǒng)一的專家診斷數(shù)據(jù)管理平臺實現(xiàn)設(shè)備在線數(shù)據(jù)、離線試驗數(shù)據(jù)的收集、存儲使用和共享，為診斷提供完整、長效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資源。建立可不斷深化知識的專家系統(tǒng)融合專家的知識經(jīng)驗和企業(yè)實際運行的經(jīng)驗，并使其不斷更新、改進和擴充，對未來增加的診斷類型和診斷方法可無縫掛接。通過輔助診斷及時發(fā)現(xiàn)故障、消除早期隱患預(yù)測故障的發(fā)展趨勢，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少突發(fā)性事故

實現(xiàn)遠方專家診斷，實現(xiàn)網(wǎng)上專家會診建立專家診斷集成平臺結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)庫技術(shù)與診斷技術(shù)，集成現(xiàn)有的信息系統(tǒng)資源，建立能進行綜合分析的診斷平臺。第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五實施狀態(tài)檢修的條件采用綜合的、先進的、全面的檢測手段建立包含設(shè)備動態(tài)信息的臺帳系統(tǒng)

采用量化的設(shè)備狀態(tài)評價體系

在狀態(tài)診斷中引入有效的人工智能方法第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五狀態(tài)診斷技術(shù)的應(yīng)用第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五現(xiàn)有對變電設(shè)備絕緣診斷方法主要是閾值比較法與已有“規(guī)程”進行對比將本次的試驗結(jié)果與該設(shè)備歷年的試驗數(shù)據(jù)進行比較(縱比)對同一設(shè)備各相間或同類設(shè)備間的試驗結(jié)果進行相互比較(橫比)常規(guī)電氣絕緣診斷方法

但是僅僅依靠單一試驗項目往往不太可能全面地反映出絕緣的真實狀況。因此需要對同一設(shè)備的多種試驗的結(jié)果進行科學(xué)的綜合分析判斷，相互印證，這將更有利于得出合理的結(jié)論。第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五電力設(shè)備故障診斷，在數(shù)學(xué)上就相當(dāng)于實現(xiàn)了一個從故障征兆空間到故障模式空間的映射，因為故障征兆與故障類別之間并沒有明確的函數(shù)關(guān)系，所以具有非線性映射能力的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ArtificialNeuralNetwork,ANN）技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在故障診斷中。基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法

在目前的故障診斷和模式識別問題中，誤差反向傳播算法相對成熟，基于此原理的BP（BackPropagation，BP）網(wǎng)絡(luò)得到了較好的應(yīng)用。

！第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五基于油中氣體色譜分析的援例推理診斷技術(shù)援例推理（CaseBasedReasoning，CBR）技術(shù)的基本思想是保存以往在絕緣狀態(tài)診斷中所遇到過的典型范例（包括缺陷和非缺陷情況），當(dāng)遇到新的診斷問題時，在所保存的典型范例庫中進行搜索，找出匹配最佳的源范例，并直接引用其結(jié)論為被診斷問題的結(jié)論，從而解決該問題。第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五基于粗糙集方法的綜合診斷技術(shù)在診斷過程中經(jīng)常遇到信息不全的情況

出現(xiàn)信息不完備的情況時，僅僅采用模糊數(shù)學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、援例推理等方法難以實現(xiàn)診斷分析。

多種特征信息往往能從不同方面反映電力設(shè)備的運行狀況，由于每種特征信息的表達形式不同，且反映故障均存在一定的局限性，宜對多種檢測方法提取的特征進行綜合處理和協(xié)同分析。粗糙集理論 粗糙集（RoughSet,RS）理論是一種刻劃不完整性和不確定性的數(shù)學(xué)工具。由于RS理論善于發(fā)現(xiàn)隱含的知識、揭示潛在的規(guī)律。因此將粗糙集引入到電力設(shè)備故障診斷中，即使信息不完備，也能進行診斷分析。第九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五運用粗糙集方法結(jié)合電氣試驗、巡視、附件等征兆進行變壓器細(xì)分診斷的實例如圖所示。基于粗糙集方法的綜合診斷技術(shù)第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五狀態(tài)診斷和優(yōu)化檢修通用處理流程

完整的狀態(tài)診斷及優(yōu)化檢修的工作流程總體上可分成三步根據(jù)“規(guī)程”和當(dāng)?shù)噩F(xiàn)場經(jīng)驗等，判斷相關(guān)試驗所測得的數(shù)據(jù)是否超標(biāo)及超標(biāo)的嚴(yán)重程度

設(shè)備運行狀態(tài)診斷根據(jù)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)并綜合考慮設(shè)備在電網(wǎng)中的重要性，確定設(shè)備檢修和更換的優(yōu)先等級，實現(xiàn)對設(shè)備檢修的優(yōu)化

第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五系統(tǒng)總體架構(gòu)第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五專家系統(tǒng)

SOA、XMLIEC標(biāo)準(zhǔn)通用接口技術(shù)總覽第十三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五采取集成設(shè)計思想，采用分層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對變電站設(shè)備的遠程、在線式、網(wǎng)絡(luò)化集中監(jiān)測與故障診斷分層部署、良好集成現(xiàn)場采集層數(shù)據(jù)平臺層診斷分析層第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層193019401950196019701980199020002010

現(xiàn)場采集層是在線監(jiān)測、帶電試驗、離線試驗與故障診斷系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)來源，該層的各種傳感器或監(jiān)測設(shè)備按照自身定制的格式將數(shù)據(jù)傳送至統(tǒng)一的在線采集數(shù)據(jù)庫中。第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五數(shù)據(jù)總線數(shù)據(jù)總線企業(yè)信息門戶外部網(wǎng)站辦公自動化系統(tǒng)設(shè)備運行數(shù)據(jù)檢修決策支持診斷分析診斷結(jié)果利用設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)備試驗數(shù)據(jù)診斷模型庫專家知識庫數(shù)據(jù)平臺層與診斷分析層診斷系統(tǒng)從數(shù)據(jù)平臺層取得基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、在線/離線數(shù)據(jù)，從專家數(shù)據(jù)庫取得知識和方法進行單項診斷和綜合診斷。診斷觸發(fā)形式可采取定時診斷、故障觸發(fā)診斷和手動隨機診斷三種模式。第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口模式和數(shù)據(jù)傳輸總線

面臨的數(shù)據(jù)集成問題，一方面要與現(xiàn)有建成的生產(chǎn)運行系統(tǒng)、SCADA、DMIS等進行信息集成，另一方面系統(tǒng)采集要來自不同廠家、不同種類的在線監(jiān)測設(shè)備的數(shù)據(jù)，在這種數(shù)據(jù)源眾多和后續(xù)接入仍會增加的情況下，為了保障系統(tǒng)的擴充性和數(shù)據(jù)交換的準(zhǔn)確性和時效性，我們將引入IEC61850(變電站內(nèi)通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng))、IEC61970(CIM公共信息模型)和IEC61968(UIB電力企業(yè)集成總線)進行規(guī)范的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接口建設(shè)。第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五斷路器在線監(jiān)測避雷器監(jiān)測SCADADistWiresModelGridWiresModelDACCISVRU局放在線監(jiān)測DistributionAutomation油色譜在線監(jiān)測AM/FM/GIS

統(tǒng)一的數(shù)據(jù)傳輸總線套管在線監(jiān)測...EMS數(shù)據(jù)接口基于IEC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)接口模式和數(shù)據(jù)傳輸總線

數(shù)據(jù)庫第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五軟件平臺及功能架構(gòu)第十九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五基于SOA的一體化基礎(chǔ)平臺(UFDEPlat)

通過強健的底層結(jié)構(gòu)和組件技術(shù)、接口總線，建立基于構(gòu)件的體系結(jié)構(gòu)，克服傳統(tǒng)MIS/ERP系統(tǒng)的不足，為診斷系統(tǒng)提供開放標(biāo)準(zhǔn)的、統(tǒng)一的應(yīng)用支持平臺。如下為統(tǒng)一的變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷專家系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)：第二十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五架構(gòu)特點統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問：支持異構(gòu)數(shù)據(jù)庫面向服務(wù)架構(gòu)：功能獨立、服務(wù)可替換插件體系：注冊新模塊、實現(xiàn)開放性總線型接口：消除信息孤島、集成現(xiàn)有資源消息系統(tǒng)：和相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)、不同辦公設(shè)備有效溝通第二十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五軟件功能體系數(shù)據(jù)總線及通訊控制設(shè)備基礎(chǔ)資料管理診斷結(jié)果管理設(shè)備運行檔案管理在線監(jiān)測數(shù)據(jù)管理知識庫基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理知識庫方法及學(xué)習(xí)機管理診斷中心在線監(jiān)測單元內(nèi)部網(wǎng)或互聯(lián)網(wǎng)用戶基礎(chǔ)平臺第二十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期五項目實施方法實