融合在线检测和机器人巡检的变电站智能运维诊断平台研究

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人工智能新浪潮迅猛涌来,以深度学习为代表的人工智能技术飞速地在各行各业推广应用并取得了惊人的应用效果。电力系统作为地球上最大的人造系统,无疑是新一代人工智能技术展示威力的主战场之一。在电力系统领域,应用人工智能技术方法解决变电站运维中的难题,是电力公司提高企业经济效益的优选途径之一,也是变电站运行维护专业人员的长期企盼,更是电力领域专家学者探究学术的热土。近年来,变电站智能运维技术已经成为国内外的研究热点。从发展趋势看,变电站智能运维技术正朝着融合应用多源数据、智能化和实用化的方向发展。基于这样的背景,本文瞄准技术领域发展前沿,以智能化和实用化为目标,研究融合应用多源数据的变电站智能运维诊断平台,旨在为变电站智能运维技术的发展贡献一种可选的新思路。本文论述了课题的研究背景和研究意义,综述了研究领域的研究现状。在此基础上,阐明了研究思路。论文完成的工作和取得成果主要体现在以下四个方面:(1)根据变电站智能运维的技术发展趋势,从智能化和实用化的角度出发,提出了一种融合在线检测和机器人巡检的变电站智能运维诊断平台的构建方法,包括平台的物理系统构建方法和电气设备智能诊断框架设计方法两个部分。其中,分层分布式多智能体结构用于构建诊断平台的物理系统;电气设备智能诊断框架的设计思想是:不同电气设备的诊断由不同类型的智能体承担;各个智能体均加载相应的智能诊断算法;通过融合应用多源数据和多智能体分工协作以实现变电站电气设备的智能诊断。(2)基于分层分布式多智能体的系统架构思想,为实现变电站电气设备自我评估和自我诊断,类比人类自我意识的简约模型,提出了一种既可用于指导电气设备智能检测终端的开发又可用于设计电气设备诊断智能体的智能化模型。所提智能化模型已经用于中低压配电网开关柜智能化检测终端的产品开发,并且,所开发的产品已经有数十台在现场可靠、稳定运行了三年多。(3)针对变电站智能运维诊断平台需要收集各种在线检测系统数据,而目前已有的数据交换协议转换器存在着应用配置繁琐问题,提出了一种智能协议转换方法。所提智能协议转换方法实现了对方协议自动识别功能和转换协议参数自适应配置功能。所提出的智能协议转换方法为遵循不同数据交换协议的在线检测系统接入变电站智能运维诊断平台提供了一种便捷工具。(4)深入分析了现有变电站巡检机器人作业效率不高的原因,提出了其未智能化的无人驾驶控制系统是影响作业效率的关键因素的观点。在此基础上,为提升变电站巡检机器人的作业效率,提出了一种用于变电站巡检机器人无人驾驶的智能控制方法。所提智能控制方法基于REEDS-SHEPP曲线进行路径规划,因此,可实现双驱轮式变电站巡检机器人到达任意期望停靠点的智能控制功能。
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