[发明专利]一种基于规则的电网故障诊断智能系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电网运行安全技术领域，特别是一种基于规则的电网故障诊断智能系统。

背景技术

电网的发展和社会的进步都对电网的运行安全提出了更高的要求，加强对电网故障的诊断处理显得尤为重要。随着计算机技术、通信技术、网络技术等的发展，采用更为先进的智能技术来改善电网故障诊断系统的性能，具有重要的研究价值和实际意义。故障的智能诊断技术也被称为智能故障诊断技术，智能故障诊断是融合了人工智能技术的新方法，对故障信息有初步的自动分析和学习能力，电网故障诊断领域常用的人工智能技术包括专家系统、人工神经网络、决策树理论等。其中，专家系统是人工智能中最重要的也是最活跃的一个应用技术，它实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。

目前的专家系统的研究方向有基于规则的专家系统以及面向对象的专家系统等，基于规则的专家系统是根据以往专家诊断的经验，将其归纳成规则，通过启发式经验知识进行故障诊断，适合于已具有丰富经验的专业领域的故障诊断。基于规则的诊断具有开发简单、知识表述直观、形式统一、易理解、解释方便、适应性和开拓性好等优点，诊断知识可以通过领域专家获取和继承，故得到了广泛应用。但是以往的基于规则的专家系统都是基于推理机进行的专家决策支持的，缺乏有效的学习性，并且反馈知识内容缺乏有效性，不能做到于预性，故准确度不佳。

发明内容

本发明针对现有的基于规则的专家系统缺乏学习性以及反馈知识内容缺乏有效性等问题，提供一种基于规则的电网故障诊断智能系统，采用独特的知识库和推理机结构，实现自学习功能，完成电网故障智能诊断和分析，并易于检查和纠错，提高电网故障诊断的效率。

本发明的技术方案如下：

一种基于规则的电网故障诊断智能系统，其特征在于，包括依次连接的实时数据采集模块、数据接收器、预处理模块和工作数据库，还包括知识库、推理机和指令生成器，所述工作数据库、知识库和推理机两两相连；所述实时数据采集模块采集电网的实时数据信息后发送至数据接收器，所述数据接收器进行合理性检测和译码处理后再由预处理模块进行格式化和信息融合归类处理并存储至工作数据库，所述工作数据库向推理机发送指令后由推理机向知识库发送推理验证请求，所述知识库获取工作数据库中的数据并基于电网CIM模型根据建立的知识库中的知识规则进行数据匹配，由推理机根据工作数据库中数据和系统状态以及知识库中知识按照推理算法进行推理分析，所述指令生成器将推理机的推理分析结果生成规范化的命令输出。

所述知识库包括知识库规则区和知识库模型区，所述推理机包括相互连接的知识编辑器和推理分析器，所述知识库规则区和知识编辑器均与工作数据库相连，所述知识库规则区和知识库模型区均分别与知识编辑器和推理分析器相连，所述推理分析器与指令生成器相连；所述工作数据库向知识编辑器发送指令，由知识编辑器向知识库规则区发送推理验证请求，所述知识库规则区获取工作数据库中的数据后根据建立的知识库中的知识规则并结合知识库模型区的电网CIM模型进行数据匹配，所述推理分析器按照推理算法进行推理分析。

所述知识库还包括知识库原型区和知识库经验区，所述推理机包括分别与知识编辑器和推理分析器相连的经验积累器，所述知识库原型区分别与知识编辑器和推理分析器相连，所述知识库经验区与经验积累器相连；所述知识库原型区内设置有决策原型，所述决策原型包括负荷预测原型、故障诊断原型和系统状态分析原型，所述经验积累器将推理分析器在推理分析过程中的数据按照知识规则存入知识库经验区，所述知识库经验区针对电网历史数据的特点利用模糊聚类算法对历史数据进行聚类分析和预测型知识的提取。

还包括可视化液晶显示模块、发送器和通信接口，所述工作数据库和指令生成器均与可视化液晶显示模块相连，所述指令生成器还与发送器相连，所述发送器将指令生成器的规范化命令通过通信接口与外界执行模块相连。

所述实时数据采集模块利用外界传感器或监测装置实时采集系统推理所需的电网的实时数据信息，所述实时数据采集模块对慢变信号采用轮询法按周期采集，对快变信号采用中断法采集。

所述数据接收器接收实时数据采集模块采集的信息后进行合理性检测，并对数据流中数字量信号进行译码处理，将数据通过电网隔离网闸传递到预处理模块中；所述合理性检测包括检测数据的完整性。

所述预处理模块对接收的信息进行格式化和信息融合归类处理，所述信息融合归类处理包括信息融合、报警合并归类和优先权分配，所述预处理模块在信息融合归类处理后再按优先权加入缓冲队列，进入工作数据库。