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摘 要 本文介绍了智能分析系统的知识,根据电网运行中存在的电能质量问题,提出分析方法和解决方案,供专业管理人员参考。重点研究了智能分析系统的知识库,推理机,数据库,人家界面等的设计过程。
关键词 智能分析系统;电能质量;管理
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)102-0116-01
随着现代电力电子设备的应用,电能质量问题日益成为电力系统急待解决的问题。本文建立的电能质量智能分析系统为现场运行提出了评估决策的参考。
1 智能分析系统的概念
智能分析系统是人工智能的四种工具之一,通常由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获取6个部分构成。其中知识库和推理机是智能分析系统的核心。
知识库用来存放分析提供的知识,智能分析系统的问题求解过程是通过知识库中的知识来模拟分析的思维方式的。知识库的表示方法为产生式表示法,即if-then-的形式。
推理机针对当前问题的条件或已知信息,反复匹配知识库中的规则,获得新的结论,以得到问题求解结果。精确推理一般分为正向推理、反向推理和正反向混合推理三种方式,本智能分析系统大都采用产生式系统,即if-then-的推理方式。
2 电能质量智能分析系统的研究
采用SQL Server数据库作为知识库的载体。知识表示采用产生式表示法。推理机采用的是产生式正向理机制,即由前提条件推得结论的方式。电能质量的智能分析系统框架图如图1所示。
2.1 综合数据库
共包含五个数据库:前提库、标准库、电网基本数据库、成立事實库、治理结果库。其中前两个为静态库,不随电网的变化而变化;后三个是动态库,随着网络结构和参数的不同而变化,是在计算过程中
形成。
前提库,说明知识表示过程中符号代表的含义。
标准库,存储各电能质量问题的国家标准。
电网基本数据库,存储:电网图形基本参数:元件名称、电压等级、坐标、颜色、元件相关数据等;电能质量污染源数据:污染源位置、类型、相关数据等;网络拓扑信息;计算结果信息:母线谐波电压、线路线路电流、负荷功率等;
成立事实库,存储存在电能质量问题母线。该库在程序执行过程中是变化的,并且根据所研究的电网的情况不同,因此为动态库。
治理结果库,存储治理之后的电能质量设备及参数。此该治理结果库也是动态的。
2.2 知识库
如图1所示,知识库包括三个子库,即污染源类型知识子库、污染源地点判断知识子库、治理措施知识子库,每个子库中存储相应的知识。
污染源类型知识子库,根据污染源的特点,判断其类型,例如:
If(2-7次谐波超标,至少是2,3,4,5次超标)and(三相不平衡)and(功率因数低)and(电压波动和闪变)。
Then(污染源为电弧炉)。
污染源地点判断知识子库,对存在电能质量问题的各节点进行分析,计算其各为电能质量污染源的概率,按从大到小数序,列出概率最高的五个,例如:
If(存在大于1个节点有电能质量问题)
Then(调用函数SourceSite(NodeName1,Probability1,…NodeName5,Probability5))
Else(该点为电能问题污染源的概率为100%)
治理措施知识子库,形成电能质量污染源处的治理措施并计算其参数情况,例如:
IF(谐波问题)
Then(无源滤波器PF)or(有源滤波器APF)
If(无源滤波器PF)
Then(调用函数 PFilter(RS,LS,CS,RH,LH,CH))
2.3 人机交互界面
人机交互界面是智能分析系统与用户的接口部分,包括解释功能和学习功能。
解释功能,呈现给用户的内容如下。
调用推理机1,判断超标,给出超标母线列表;
调用推理机2,判断污染源位置及类型,给出各节点为污染源的概率,及污染源类型;
调用推理机3,选择治理方案及参数,给出方案列表供用户选择,给出设备参数;
学习功能,用户可根据实际操作过程中出现的新情况,对知识库和数据库进行扩充,包括以下两个方面。
1)添加新的污染源类型。
2)添加新的治理方案。
3 结论
本文将智能分析系统应用到电力系统的电能质量仿真分析中,对各种电能质量问题,如:谐波、无功等问题,进行分析分析及治理,给出治理方案,经过仿真分析,该智能分析系统对实际电网运行有很大的指导意义。
参考文献
[1]杨以涵,唐国庆,高曙.智能分析系统及其在电力系统中的应用[J].水利电力出版社,1995.
[2]石林鸿.智能分析系统在电力系统中的应用[J].甘肃电力技术,2002.
作者简介
段嗣昊,男,汉族,本科学历,工程师,供职于山东电力集团公司莱芜供电公司。
关键词 智能分析系统;电能质量;管理
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)102-0116-01
随着现代电力电子设备的应用,电能质量问题日益成为电力系统急待解决的问题。本文建立的电能质量智能分析系统为现场运行提出了评估决策的参考。
1 智能分析系统的概念
智能分析系统是人工智能的四种工具之一,通常由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获取6个部分构成。其中知识库和推理机是智能分析系统的核心。
知识库用来存放分析提供的知识,智能分析系统的问题求解过程是通过知识库中的知识来模拟分析的思维方式的。知识库的表示方法为产生式表示法,即if-then-的形式。
推理机针对当前问题的条件或已知信息,反复匹配知识库中的规则,获得新的结论,以得到问题求解结果。精确推理一般分为正向推理、反向推理和正反向混合推理三种方式,本智能分析系统大都采用产生式系统,即if-then-的推理方式。
2 电能质量智能分析系统的研究
采用SQL Server数据库作为知识库的载体。知识表示采用产生式表示法。推理机采用的是产生式正向理机制,即由前提条件推得结论的方式。电能质量的智能分析系统框架图如图1所示。
2.1 综合数据库
共包含五个数据库:前提库、标准库、电网基本数据库、成立事實库、治理结果库。其中前两个为静态库,不随电网的变化而变化;后三个是动态库,随着网络结构和参数的不同而变化,是在计算过程中
形成。
前提库,说明知识表示过程中符号代表的含义。
标准库,存储各电能质量问题的国家标准。
电网基本数据库,存储:电网图形基本参数:元件名称、电压等级、坐标、颜色、元件相关数据等;电能质量污染源数据:污染源位置、类型、相关数据等;网络拓扑信息;计算结果信息:母线谐波电压、线路线路电流、负荷功率等;
成立事实库,存储存在电能质量问题母线。该库在程序执行过程中是变化的,并且根据所研究的电网的情况不同,因此为动态库。
治理结果库,存储治理之后的电能质量设备及参数。此该治理结果库也是动态的。
2.2 知识库
如图1所示,知识库包括三个子库,即污染源类型知识子库、污染源地点判断知识子库、治理措施知识子库,每个子库中存储相应的知识。
污染源类型知识子库,根据污染源的特点,判断其类型,例如:
If(2-7次谐波超标,至少是2,3,4,5次超标)and(三相不平衡)and(功率因数低)and(电压波动和闪变)。
Then(污染源为电弧炉)。
污染源地点判断知识子库,对存在电能质量问题的各节点进行分析,计算其各为电能质量污染源的概率,按从大到小数序,列出概率最高的五个,例如:
If(存在大于1个节点有电能质量问题)
Then(调用函数SourceSite(NodeName1,Probability1,…NodeName5,Probability5))
Else(该点为电能问题污染源的概率为100%)
治理措施知识子库,形成电能质量污染源处的治理措施并计算其参数情况,例如:
IF(谐波问题)
Then(无源滤波器PF)or(有源滤波器APF)
If(无源滤波器PF)
Then(调用函数 PFilter(RS,LS,CS,RH,LH,CH))
2.3 人机交互界面
人机交互界面是智能分析系统与用户的接口部分,包括解释功能和学习功能。
解释功能,呈现给用户的内容如下。
调用推理机1,判断超标,给出超标母线列表;
调用推理机2,判断污染源位置及类型,给出各节点为污染源的概率,及污染源类型;
调用推理机3,选择治理方案及参数,给出方案列表供用户选择,给出设备参数;
学习功能,用户可根据实际操作过程中出现的新情况,对知识库和数据库进行扩充,包括以下两个方面。
1)添加新的污染源类型。
2)添加新的治理方案。
3 结论
本文将智能分析系统应用到电力系统的电能质量仿真分析中,对各种电能质量问题,如:谐波、无功等问题,进行分析分析及治理,给出治理方案,经过仿真分析,该智能分析系统对实际电网运行有很大的指导意义。
参考文献
[1]杨以涵,唐国庆,高曙.智能分析系统及其在电力系统中的应用[J].水利电力出版社,1995.
[2]石林鸿.智能分析系统在电力系统中的应用[J].甘肃电力技术,2002.
作者简介
段嗣昊,男,汉族,本科学历,工程师,供职于山东电力集团公司莱芜供电公司。