基于神经网络、模糊理论的变压器油中气体诊断专家系统.pdf

维普资讯 2006年第8期 东北电力技术 基于神经网络、模糊理论的变压器 油中气体诊断专家系统 GasDiagnosisonTransformerOilBasedonNeutralNetworkandFuzzyTheory 厉劫种 ，周 宁 ，吕 彬 (1．武汉大学电气工程学院，湖北 武汉 430072；2．北京电力公司，北京 100031) 摘要：介绍基于人工智能理论中的模糊理论和神经网络理论建立起来的变压器油中气体诊断黑板型专家系统。专家系统具 有启发性、透明性、高性能和灵活性的特点。系统不仅能够利用模糊理论来解决变压器故障诊断时出现的复杂性、经验性 和模糊性等问题，还能利用神经网络的良好模式分类能力和 自学习功能来不断提高整个系统的故障诊断精度，从而有效克 服了以往采用单一方法进行诊断时所固有的诊断出错或诊断结果不全面的问题等缺点 ，提高电力变压器绝缘诊断的准确 度。 关键词：神经网络；模糊理论；变压器油中气体诊断黑板型专家系统 [中图分类号]TM85 [文献标识码]B [文章编号]1004—7913(2006)08—0025—04 变压器是输变电系统中最重要的设备之一，其 家系统知识的子系统，包括相关领域的学术著作、 运行的可靠性直接影响整个电力系统的安全运行及 教科书中的知识和领域专家在长期实践中所获得的 经济效益。随着大容量变压器的日益广泛应用，其 经验知识等，是专家系统的核心。 运行状态的监测对变压器的合理使用和维修、故障 预测以及配电管理等有着极为重要的意义。传统的 巡视、定期检查等方法因缺乏针对性和连续性，已 一 垂 不适应现代变电配电管理。常规变压器油中溶解气 体诊断属于单故障、渐发性故障的简单诊断方法， 知识获取卜——————— 专家或实践 而电气设备的内部故障往往是由某一故障引发多故 障或前期征兆信号微弱的潜伏性多故障引发突发性 图1 专家系统的功能结构 故障，因此，传统诊断方法所诊断的结果准确率不 高。以神经网络、模糊理论为基础，构建了一个完 b． 推理机是能运用知识进行推理并解决特定 备的电力变压器油中气体诊断黑板型专家系统，提 问题的功能模块，根据输入的数据，利用知识库的 高电力变压器绝缘诊断的准确度。 专家知识，按一定的推理策略去解决问题。 c． 综合数据库是一种特殊的寄存器，用于存 1 专家系统 储诊断问题领域内的原始特征数据、推理过程中得 专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的 到的各种中间信息和解决问题后输出结果的信息。 程序系统，应用人工智能技术和计算机技术，根据 d．解释接 口是一种人机交互程序，负责回答 某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推 用户提出的问题，对推理的路线和提问的含义给出 理和判断，模拟人类专家的决策过程，解决需要人 必要的清晰的解释，同时也是一个可发现系统不合 类专家处理的复杂问题。通常一个以规则为基础、 理性或者存在错误的调试工具。 以问题求解为中心的专家系统主要包括 5个组成部 e． 知识获取模块是专家系统中能将某专业领 分：知识库、推理机、综合数据库、解释接 口 (人 域 内的事实性知识和领域专家特有的经验性知识转 机界面)和知识获取。各部分之间相互关系如图l 化为计算机可利用的形式并送入知识库的功能模 所示 。 块，同时负责知识库中知识的修改、删除和更新， a． 知识