具有可变规则的专家系统在输电线路故障诊断与监测中的应用研究

论文摘要

随着电力系统规模的日益扩大，对输电线路的安全运行和供电可靠性的要求越来越高。高压输电线路作为输电系统中的枢纽干线，在电力系统中起着重要作用，其故障直接威胁着现代电力系统的安全运行。当输电线路发生故障时，在很短的时间内会有大量的报警信息，如果仅凭运行人员的经验进行故障诊断，其快速性和正确性难以保证。因此研究智能化的高压输电线路故障诊断系统，对电力系统的安全运行具有重要意义。专家系统是人工智能中最重要的也是最活跃的一个应用领域。专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。论文首先论述了课题研究的背景及意义，接着对专家系统的方法进行了概述，介绍了专家系统的定义、结构以及各组成部分的功能。然后根据输电线路故障类型的特点，在分析故障诊断专家系统各个关键技术的基础上，结合人工智能、数据库技术和模糊理论，建造了具有可变规则的输电线路故障诊断专家系统实用模型。由于输电线路故障信息存在着不确定性，论文引入了模糊规则，在不精确推理理论的基础上，提出了用隶属度来表示事实的不确定性，实现了基于规则和可信度的不确定性传播算法，并且根据诊断结果不断调整规则，实现系统的自学习能力。同时该专家系统采用面向对象的语言进行开发，用数据库存储知识，使知识库独立于推理机，并设计了良好的知识库管理界面，有效的解决了知识获取的瓶颈问题，同时该模型具有很好的模块性和扩充性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出及意义
• 1.2 状态监测与故障诊断技术的发展与应用
• 1.3 人工智能技术在电力设备故障诊断中的应用
• 1.4 输电线路故障诊断的研究现状
• 1.5 论文主要工作及章节安排
• 2 故障诊断专家系统概述
• 2.1 故障诊断技术的主要方法
• 2.2 专家系统概述
• 2.2.1 专家系统的定义
• 2.2.2 专家系统的特性
• 2.2.3 专家系统的结构
• 2.3 故障诊断专家系统的开发策略
• 2.4 本章小结
• 3 输电线路故障分析
• 3.1 输电线路模型
• 3.2 输电线路运行状态分析
• 3.3 输电线路的故障类型及原因
• 3.3.1 短路故障的现象及原因
• 3.3.2 断路故障的现象及原因
• 3.3.3 线路接地故障原因
• 3.4 线路故障信息分析
• 3.4.1 故障信息提取的方法
• 3.4.2 本论文所用的故障信息分析策略
• 3.4.3 故障类型的判定
• 3.5 本章小结
• 4 输电线路故障诊断专家系统的总体设计
• 4.1 系统的设计要求
• 4.2 系统的总体设计结构
• 4.3 输电线路故障诊断专家系统知识库的设计
• 4.3.1 知识的获取
• 4.3.2 知识的表示
• 4.4 输电线路故障诊断专家系统的推理机制
• 4.4.1 专家系统中的推理机
• 4.4.2 不确定性推理在故障诊断专家系统中的应用
• 4.4.3 系统所用的推理机制
• 4.5 本章小结
• 5 输电线路故障诊断专家系统的具体实现
• 5.1 开发环境的选择
• 5.2 开发工具的选择
• 5.2.1 Visual C++
• 5.2.2 Visual C++与数据库的接口
• 5.3 输电线路故障诊断专家系统的实现
• 5.3.1 系统的诊断过程
• 5.3.2 输电线路故障诊断专家系统的软件实现
• 5.3.3 人机交互界面实现
• 5.3.4 专家系统的解释机制
• 5.3.5 专家系统的学习功能
• 5.4 系统评估与实例测试
• 5.4.1 专家系统的评估
• 5.4.2 实例测试
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 所做工作总结
• 6.2 改进方向及展望
• 致谢
• 参考文献