输配电网络故障诊断中人工智能的运用

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【摘要】经济的发展，带动了我国多方面事业实现飞速发展。另一方面，在经济发展的带动下，人工智能技术逐渐走进了人们的日常生活中，在给人们生活带来便利的同时，促进了社会、经济的发展。因此，目前就人工智能在输配电网络故障诊断中的实际运用情况展开了一系列的探究和分析。介绍多种智能方法在输配电网络故障诊断中的运用情况，分析其技术的利弊特点，为后期智能技术的发展打好基础。

【关键词】人工智能；输配电网络；故障诊断

引言

人工智能技术在现如今多方面区域中实现发展运用，逐渐地引起了人们对其利弊方面的重视和关注。因此，本文就当前人工智能技术在输配电网络故障诊断中的运用情况展开了分析，在落实好电网系统安全隐患问题的基础上，为经济提供可持续化发展动力。当输配电网络出现故障时，需要实际操作人员对其电力设备、电力装置等方面加大调整和试调力度，深入软件、设备内部进行分析，在能够判别故障原因、组件以及故障性质的基础上，从细节化问题入手，运用合理、科学的方法及时进行技术化处理，以此恢复输配电网络的稳定、高效运行。

1输配电网络的分析

由于输配电网络在整体电力传输系统中处于一个重要环节，既是连接各个区域发电厂与实际用电用户之间的重要“纽带”，更是实现向用电用户输送分支电能、主电能的运载体，因此，在其运输过程中出现的隐患、故障问题往往很难从根本上实现避免；基于此点因素，影响技术研究人员在输配电网络运输过程中不断探究有效、高效且创新的故障诊断技术，提高细节化问题的处理力度，与社会经济技术相接轨，为电能企业的运行打好基础。从当前输配电的实际作用方面，可以了解到：输配电的实际运行概念主要包括三大方面，即输电、变电以及配电。在这三大方面中输电主要是指电能资源在总体网络中的传输情况，同时，通过输电，既能将距离较远的发电厂和负荷中心进行一定程度上的串联，从根本上减少了距离感和因距离较远产生的电能传输问题，又促进电能资源的开发、使用实现“超越地域的限制”“在超越的基础上实现扩大化发展运用”。变电主要是指利用一定的机械设备装置将电能电压由原先的低等级向高等级进行升压，或由高等级转变为低能级的过程。配电则是在消费电能地区内的基础上，将电力资源分配至用户居住区域的一种分配手段，实现电能直接为用户服务的运行、操作。

2人工智能在输配电网络故障诊断中的运用情况

依据人工智能技术在输配电网络故障诊断中的多样化运用可以看出：通过将人工智能技术运用到输配电网络故障诊断技术中，借以人工智能技术的人工编程智能化，相当于从根本上代替了人力资源的调修、管理，在此基础上，人工智能技术后期会自己进行完善、创新，以现代化技术方法将输配电网络中出现的故障问题进行细节化处理，深入电网系统内部进行完善、修复处理，提高了整体输配电网络系统的先进、高效运行。

2.1专家系统技术

专家系统技术通常是指一个或一组能在某些特定领域内，应用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种人工智能计算机程序，该技术具有科学、严密的专家技术和知识能力，可以说是较为先进的一种计算机程序。同时，专家系统又属于人工智能的一个发展分支，其次专家系统的研究目标主要是模拟人类专家的推理思维过程。在专家系统技术领域，一般是将领域专家的知识和经验，用一种知识表达模式存入计算机中，便于后期在各个科技领域中的运行与发展。领域专家运用知识表达模式将知识、经验传入计算机后，其计算机内部的系统会对刚刚输入的事实进行推理、分析，自我做出判断和决策。因此，从时间进程上来看：自20世纪60年代开始，专家系统在多方面实现了多方面的运行和应用，既在一定程度上促进了经济、社会的发展，又为社会发展、经济推进产生了巨大的效益，专家系统又成了现阶段人工智能领域中最活跃、最受重视的技术领域。

2.2人工神经网络技术

人工神经网络通常是指一种应用类似于大脑神经突触连接的结构进行信息处理的数学模型技术。在工程与学术界方面也常直接被简称为“神经网络”或“类神经网络”。同时，神经网络相当于一种运算模型，主要由大量的节点（或称之为神经元）和之间相互连接构成。在每个节点方面又代表了一种特定的输出函数，即称为激励函数。每两个节点之间的连接都代表一个对于通过该连接信号的加权值，称之为权重，这相当于人工神经网络的记忆。在网络输出方面则还是依据网络的连接方式，权重值和激励函数的因连接方式产生不同变化。而网络自身通常都是对自然界某种算法或者函数的逼近，也可能是对一种逻辑策略的表达。在人工神经网络构筑理念方面主要是受到生物，即人或者是其他动物神经网络功能的运作启发而产生的。人工神经网络通常是通过一个基于数学统计学类型的学习方法得以进行前期、中期、后期的优化，所以说人工神经网络也是数学统计学方法的一种实际应用。而将人工神经网络运用到当前输配电网络中，通过统计学的标准数学方法能够帮助电网调修人员得到大量的可以用函数来表达的局部结构空间，具有一定的数据意义；另一方面在人工智能学的人工感知领域，可以进一步帮助输配电网络诊断人员通过数学统计学的应用以此做人工感知方面的决定问题。依据统计学的方法，人工神经网络能够类似人一样具有简单的决定能力和简单的判断能力，在代替输配电网络调修人员人工调修、计算的同时，实时运用信息化技术、科学化计算方法，减少了因人工计算输配电网络数值产生的误差情况。从根本上来说：将人工神经网络运用到输配电网络故障诊断中，在人工智能技术逻辑性思维计算的基础上，实现数据的严密、严谨化处理。在实际操作方面，以人工神经网络技术的主要功能为主，运用到输配电网络的内部电力系统中，从根本上对电力系统进行一定程度上的保护、控制，稳定输配电网络内部的电力系统运行。尽管输配电网络内部网络错综复杂，但操作人员为了从根本上分清不同电力系统之间的联系性和内部故障情况，对不同区域的电力系统建立了以BP算法为主的故障诊断网络系统，后期能够通过这些故障诊断网络系统的算法数据及时了解不同区域的故障诊断情况，因而具有一定的便利性。而在此基础上，运用人工神经网络技术，相当于为现阶段输配电网络的平稳运行提供了后期保障。

2.3模糊理论技术

模糊理论技术通常是指用到了模糊集合的基本概念方法或连续隶属度函数的理论技术。在实际分类方面，它既可以分类为“模糊数学”“模糊系统”“不确定性和信息”“模糊决策”“模糊逻辑”以及人工智能这五个分支技术。由于这五大技术在应用方面并不完全独立，因此五大分支技术之间更是有着紧密的联系和关联性。在实际关联方面可以看出：模糊控制通常会被运用到模糊数学和模糊逻辑的概念中进行表现。因此，将模糊理论运用到当前输配电网络故障诊断技术中，帮助输配电调修人员进行人工智能化推理，首先将输配电网络中的诊断依据进行系统化输入，将专家系统技术与模糊理论进行接轨，在实现推理的基础上，加入输配电故障诊断的故障诊断文献，增添了数据的准确性。为调修管理人员提供故障诊断科学化、准确化的经验数据。基于当前模糊理论技术的多目标决策方法，能够帮助操作人员发现输配电网络在故障诊断数据中的不确定性因素。通过模糊理论中的模糊集方法对变压器的保护原理进行构造，从内部区别故障、选取变压器以及副边的电流等作为特征数量值，依据电磁暂态程序得到的仿值采取统计计算的方法得到模糊规则，后期采用D-S证据理论对得到的模糊规则进行处理，为操作人员得到合理、确定性数据。

3结语

本文就人工智能技术在当前输配电网络故障诊断技术的运用情况进行多方面分析，提出专家系统技术、人工神经网络技术、模糊理论技术这三大技术领域在输配电网络故障诊断技术中的运行效率和运用情况。同时，在单个技术运用发展的同时，融入其他技术方法，实现一定程度上的优势互补，为输配电网络故障诊断技术提供有效、合理、科学的诊断数据，保障电网系统内部实现平稳运行，促进社会、经济的可持续发展。

【参考文献】

[1]田秀梅.人工智能在电力系统故障诊断中的应用[J].电子技术，2011，38（01）:31-32.

[2]高显扬.故障监测与诊断技术在SCADA系统中的研究与应用[D].山东大学，2016.

作者：周欢欢 单位：上海金智晟东电力科技有限公司