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多智能体技术在电力设备在线监测中的应用

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  摘 要:当前,传统的电力设备监测系统还存在着诸多缺陷,例如非常重视信息的采集,而忽略了对信息的分析和诊断。针对这种情况,应当构建一个数据在线采集模块,同时还要辅之以故障自动诊断模块和自动维护更新机制。多智能体技术的应用达到了这些要求,并且提升了电力设备监测系统的运行效率。根据应用调查结果显示,该系统具备非常强大的数据分析和诊断能力,并且具备良好的适应性和容错性。
  关键词:多智能体;电力设备;在线监测;自诊断系统
  中图分类号:TM76 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.152
  文章编号:2095-6835(2016)20-0152-02
  近年来,随着科技的发展以及对监测与故障诊断系统的研究,电力行业得到了长足的发展,大量设备得以应用升级,同时也取得了良好的经济效益与社会效益。但是,当前已经研究上市的系统大多是针对单台或者单类设备的,因此不具备较好的可扩充性和灵活性。除此之外,这些诊断系统相互之间还保持着较大的独立性,更有甚者,某些针对同类设备的诊断系统之间都无法完成信息共享和变换。这种封闭信息的机制使得诊断系统的实际覆盖范围大大缩减,同时也造成了严重的资源浪费。
  1 多智能体
  1.1 智能体
  在人工智能领域当中,智能体是奠定根基的存在。它是一个高效能和多功能的实体,不仅具备精密的感知能力,同时还初步具备信息处理能力和问题解决能力,还能够与外界进行实时沟通。智能体能够作用于其自身以及外部环境,而且能够对环境的变化作出实时的反应。此外,智能体的自动获取知识能力和决策规划能力也达到了一定的水准。
  1.2 多智能体系统(MAS)
  相对于智能体来说,多智能体系统属于具有不同功能的多个智能体组合。它不仅仅是多个智能体的简单集成,而且还将其智能行为作了一个整体上的智能协调,它主要应用于智能体结构、系统整体体系框架以及各个智能体之间的通信等。
  其优势主要包括以下几个方面。
  1.2.1 高效性
  每个独立的智能体均可以错峰工作,可以独立运行相应的程序,每个智能体之间拥有独立的程序,相互之间不会发生干扰,因此大大提升了处理数据和问题的速度,同时也缩短了工作的时间。
  1.2.2 可靠性
  由于多智能系统包含了多个子智能体,多个子智能体之间又通过高效而独立的方式存在并联系,因此降低了其复杂性和冗余度,也提高了解决系统问题的可靠性。该系统类似于电路里的并联方式,即使一个或者多个子智能体发生故障,也不会导致整体系统瘫痪。
  1.2.3 可塑性
  每个单独的子智能体可以相对独立地进行设计与实施,或者在已有的软硬件基础上进一步拓展。而整体系统的测试将会大大简化这个步骤,而且可以通过重置或者重构各个子智能体,增加多智能体系统的再利用概率。
  2 在电力设备在线监测中的应用
  本文所提出的多智能技术在电力设备在线监测中的应用包含了许多复杂的结构。通过对智能变电站进行统一建模,对各个监测数据进行格式上的统一规范,然后反馈至各个自诊断系统,最后由子系统对其进行就地诊断,并将诊断结果传送至专家系统进行最终的评判。这个系统主要有以下几个特点。
  2.1 高效性
  系统通过学习,可以大幅提升自己的运行速度和精度,高效率地解决问题。
  2.2 通用性
  对于某些数据和设备而言,由于诊断对象具备相同的属性,因此可以通用,这也得益于知识的通用性。
  2.3 可维护性
  系统通过网上的沟通与互动,将系统升级至最新的版本,而且可以随时将最新的数据和知识发送至每个子系统当中。而由于存在相同的规范,所以子系统可以随时根据传送过来的数据进行维护和拓展,从而更新版本。
  综上所述,本系统可以在不同的地区和设备上完成参数的统一化,便于升级和后台处理,同时也降低了维护难度。
  3 主要模块功能的实现
  3.1 在线数据收集
  智能体具备一定的数据识别能力,它能够根据不同厂家的不同数据类型制订不同的接口函数,并且将数据格式进行统一处理,转换成通用版本的数据类型。
  3.2 故障诊断
  上文已经提到,传统的在线监测模块比较重视信息的采集,而没有给予诊断足够的地位。因此,基于多智能体技术的故障诊断方式的出现就能够有力地改善这一局面。笔者提出的多智能体技术在电力设备在线监测中的应用是通过智能体将数据进行规范化的处理之后,反馈至不同的诊断体,然后调用相应的算法来对数据进行相应的诊断。每个独立的诊断智能体都会将结果反馈至总智能体,由其进行综合诊断。因此,诊断模块主要包含了两个模块,分别是单项和综合。
  3.3 维护更新
  按照统一的通信规约,把不同的设备诊断信息融合起来并上传至网络,从而构建起一个统一规则的知识库,并对数据和信息进行充分利用,自动地学习和训练,然后得到具有普适性的版本,并通过网络反馈至相应装置内,同时具备地区性,从而达到各项规范统一化的目标。
  在该模块中,智能信息交互与整个多智能体状态监测平台之间存在着实时的数据交换和信息互通,彼此之间一直在互通有无。而智能决策控制单元依照着各自收到的信息来决定自身的运行方式,从而完成一些控制任务和求解任务。各个地区的信息通过共享和统一,为系统版本的维护提供了有利条件,同时也压缩了成本。
  4 应用效果
  在线监控系统集成了多个评估算法,将各个方法的诊断结果进行综合的故障判断和状态评估取得了较好的效果。例如,首先提高了其运算的准确性,对变压器的故障诊断精确率由原来的70%提升至85%。除此之外,还大大提升了系统的直观性和实用性,利用不同的三角形区域的划分来对变压器故障进行分类,使用不同颜色来对故障类型进行标示,这都大大提升了直观性。同时还使得诊断数据的表现方式格外地简单明了。
  5 结束语
  多智能体在电力设备在线监测中的应用可以使得数据格式统一化,同时还能够使图形化显示结果简单明了。此外,每个子系统单独运作,大大提高了原有的运行效率。因此,在今后的在线监测中,可以加强对多智能体技术的应用。
  参考文献
  [1]张学强,牛智勇,杨永,等.多智能体技术在电力设备在线监测中的应用[J].宁夏电力,2015(2):14-18.
  [2]刘银,王申强,杨永,等.多智能体技术在设备在线监测中的应用[J].云南电力技术,2015,43(S1):33-36.
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