Файл: Диссертация на соискание ученой степени.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Диссертация

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 26.10.2023

Просмотров: 316

Скачиваний: 6

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Подсистема сбора данных

Подсистема формирования знаний База знаний

1,

 

exp

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ Агрегирование – это определение степени истинности условий для каждого правила в системе нейро-нечеткого вывода – минимизация значений всех подусловий.Аккумуляция – это определение функции принадлежности для каждой из переменных. Аккумуляция выполняется с целью объединения всех степеней истинности подзаключений для определения функции принадлежности каждой из выходных переменных.Дефаззификация – переход от функции принадлежности выходной лингвистической переменной к её четкому (числовому) значению.Система нечеткого логического вывода – это процесс получения нечетких заключений об объекте на основе данных о его текущем состоянии, в виде нечетких условий или предпосылок.Фаззификация – преобразование входных данных в нечеткие переменные с помощью функций принадлежности для определения соответствия входных данных термам лингвистических переменных. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Биргер И. А. Техническая диагностика / И. А. Биргер - М.: Машиностроение, 1978.– 240 с. Клюев В. В. Неразрушающий контроль и диагностика: Справочник / В. В. Клюев, Ф. Р. Соснин, В. Н. Филинов и др. - М.: Машиностроение, 2003. – 657 с. Сви П. М. Методы и средства диагностики оборудования высокого напряжения / П. М. Сви. - М.: Энергоатомиздат, 1992.– 240 с. Концепция диагностики электротехнического оборудования подстанций и линий электропередачи электрических сетей ОАО "ФСК ЕЭС". М., 2004.- 188 с. Объем и нормы испытаний электрооборудования: РД 34.45- 51.300– 97: утв. Департаментом науки и техники РАО «ЕЭС России» 08.05.97. – М. : ЭНАС, 2004. – 153 с. Екатеринбургская электросетевая компания. Годовой отчет ОАО «ЕЭСК» за 2012 год [Электронный ресурс]: офиц. сайт. – Режим доступа: http://www.eesk.ru/actioners/Otchetnie_dokumenti/Ezhegodnaja_otchetnost. – Загл. с экрана (дата обращения 05.02.2015). МРСК Урала. Годовой отчет 2012 [Электронный ресурс]: офиц. сайт. – Режим доступа: http://report2012.mrsk-ural.ru/reports/mrskural/annual/ 2012/gb/Russian/9030.html. – Загл. с экрана (дата обращения 05.01.2015). Россети. Годовой отчет 2009 год [Электронный ресурс]: офиц. сайт. – Режим доступа: http://www.rosseti.ru/investors/info/year/. – Загл. с экрана (дата обращения 05.01.2015). Галкин В. С. Вопросы проектирования автоматизированных систем мониторинга электрооборудования на подстанциях 500–220 кВ с учетом обеспечения надежности электрических сетей / В. С. Галкин, Т. М. Лангборт, В. А. Липаткин, В. А. Смирнов // Электрические станции. – 2006. – № 7. – С. 66–67. Спарлинг Б. Д.. Повышение уровня мониторинга и диагностики для оптимизации передачи и распределения электроэнергии в целях улучшения финансовых показателей / Б. Д. Спарлинг // Методы и средства оценки состояния энергетического оборудования / под ред. А. И. Таджибаева, В. Н. Осотова. – СПб., 2005. – Вып. 28. – С. 178–202. Давиденко И. В. Структура экспертно-диагностической и информационной системы оценки состояния высоковольтного оборудования / И. В. Давиденко, В. П. Голубев, В. И. Комаров, В. Н. Осотов // Электрические станции: ежемесячный производственно-технический журнал. - 1997. - N 6. - С. 25-27. Димрус [Электронный ресурс]: офиц. сайт. – Режим доступа: http://dimrus.ru/texts.html. – Загл. с экрана (дата обращения 05.01.2015). Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов: ГОСТ 18353 - 79: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 11.11.79. – М., 1979. – 18 с. Контроль неразрушающий магнитный. Термины и определения: ГОСТ 24450 - 80: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 28.11.80. – М., 1980. – 6 с. Контроль неразрушающий электрический. Термины и определения: ГОСТ 25315 - 82: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 18.06.82. – М., 1982. – 7 с. Контроль неразрушающий вихретоковый. Термины и определения: ГОСТ 24289 - 80: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 30.06.80. – М., 1982. – 10 с. Контроль неразрушающий радиоволновой. Термины и определения: ГОСТ 25313 - 82: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 18.06.80. – М., 1982. – 8 с. Контроль неразрушающий. Методы теплового вида. Общие требования: ГОСТ 23483 - 79: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 08.02.79. – М., 1979. – 14 с. Контроль неразрушающий оптический. Термины и определения: ГОСТ 24521 - 80: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 23.02.82. – М., 1982. – 4 с. Контроль неразрушающий радиационный. Термины и определения: ГОСТ 24034 - 80: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 12.03.80. – М., 1980. – 12 с. Контроль неразрушающий. Методы акустические. Общие положения: ГОСТ 20415 - 82: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 30.12.80. – М., 1980. – 6 с. Контроль неразрушающий. Капиллярные методы. Общие требования: ГОСТ 18442 - 80: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 15.05.80. – М., 1980. – 16 с. Khalyasmaa А. I. Electrical equipment life cycle monitoring / А. I. Khalyasmaa, S. A. Dmitriev, D. A. Glushkov, D. A. Baltin, N. A. Babushkina // Advanced Materials Research. – 2014. – Vol. 1008-1009 – P. 536–539. Бром А. Е. Базовая модель стоимости жизненного цикла энергетического оборудования / А. Е. Бром, О. В. Белова, А. Сиссиньо // Гуманитарный вестник. – 2013. – Вып. 10. – С. 1–11. Давиденко И. В. Системы диагностирования высоковольтного маслонаполненного силового электрооборудования. / В. Н. Осотов, И. В. Давиденко // Учебное пособие для студентов и специалистов. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2003. – 117 с. Хальясмаа А. И. Вопросы реализации оценки технического состояния силового оборудования на электрических подстанциях / А. И. Хальясмаа, С. А. Дмитриев, С. Е. Кокин, М. В. Осотова // Вопросы современной науки и практики. – 2013. – №1(45). – С. 289–300. Осотов В. Н. Некоторые аспекты оптимизации системы диагностики силового электрооборудования на примере Свердловэнерго: дис. канд. техн. наук: 05.14.02 / Осотов Вадим Никифировоч. – Екатеринбург, 2000. – 31 с. Основные положения (Концепция) технической политики в электроэнергетике России на период до 2030 года. ОАО РАО «ЕЭС России». [Электронный ресурс]: офиц. сайт. – Режим доступ: http://www.rao- ees.ru/ru/invest_inov/concept_2030.pdf. – Загл. с экрана (дата обращения: 05.02.2015). Asset management systems. Разработка методических указаний по оценке технического состояния оборудования «Холдинг МРСК» электронный ресурс: офиц. сайт. – Режим доступа: http://amstm.ru/projects/holding_mrsk/. – Загл. с экрана (дата обращения 01.03.2015). Попов Г. В. Экспертная система оценки состояния электрооборудования «Диагностика+» / Г. В. Попов, Е. Б. Игнатьев, Л. В. Виноградова, Ю. Ю. Рогожников, Д. А. Ворошина // Электрические станции. – 2011. – № 5. – С. 36–45. Давиденко И. В. Структура экспертно-диагностической и информационной системы оценки состояния высоковольтного оборудования / И. В. Давиденко, В. П. Голубев, В. И. Комаров, В. Н. Осотов // Электрические станции. – 1997. – №6. – С. 25–27. Давиденко И. В. Система компьютерной диагностики маслонаполненного оборудования в рамках энергосистемы / И. В. Давиденко, В. П. Голубев, В. И. Комаров, В. Н. Осотов, С. В. Туркевич // Энергетик. – 2000. – № 11. – С. 52–56. Хальясмаа А. И. Оценка состояния силовых трансформаторов на основе анализа данных технической диагностики / А. И. Хальясмаа, С. А. Дмитриев, С. Е. Кокин, М. В. Осотова // Вестник ЮУрГУ. – 2013. – Том 13. – №2. – С. 114–12. Шутенко О. В. Анализ функциональных возможностей экспертных систем, используемых для диагностики состояния высоковольтного маслонаполненного оборудования [Электронный ресурс] / О. В. Шутенко, Д. В. Баклай, // Вестник НТУ «ХПИ». – 2010. – С. 179–193. Кокин С. Е. Энерго-информационные модели функционирования и развития систем электроснабжения больших городов: дис. д-р. техн. наук: 05.14.02 / Кокин Сергей Евгеньевич. – Екатеринбург, 2013. – 367 с. Дмитриев С. А. Мониторинг системы электроснабжения мегаполиса на основе объектно-ориентированной графовой модели: дис. канд. техн. наук: 05.14.02 / Дмитриев Степан Александрович. – Екатеринбург, 2007. – 174 с. Мошинский О. Б. Разработка модели оценки функционального состояния системы электроснабжения мегаполисов: дис. канд. техн. наук: 05.14.02 / Мошинский Олег Борисович. – Екатеринбург, 2011. – 199 с. Соколов В. В. Ранжирование состаренного парка силовых трансформаторов по техническому состоянию / В. В. Соколов // Современное состояние и проблемы диагностики силового электрооборудования: материалы совместного заседания совета специалистов по диагностике силового электрооборудования при УРЦОТ и секции «Техническое обслуживание, мониторинг и диагностика электрооборудования» Четвертой Всерос. науч.-техн. конф. Новосибирск: НГТУ. - 2006. Хальясмаа А. И. Автоматизированная система принятия решений для оценки фактического состояния электрооборудования / А. И. Хальясмаа, С. А. Дмитриев, С. Е. Кокин // Сборник трудов V международная молодёжная научно-техническая конференция «Электроэнергетика глазами молодежи - 2014». – 2014. –С. 187–193. Jang J.-S. R. ANFIS: Adaptive-Network-Based Fuzzy Inference System / J.-S. R. Jang // IEEE Trans. Systems & Cybernetics. - 1993. - N 23. - C. 665 - 685. Ларичев О. И. Системы поддержки принятия решений. Современное состояние и перспективы их развития / О. И. Ларичев, А. В. Петровский // Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика. – 1987. – Т.21. – С. 131–164. Нейронные сети в Matlab. Предварительная обработка данных электронный ресурс: офиц. сайт. – Режим доступа: http://neural- networks.ru/Predvaritelnaya-obrabotka-dannyh-59.html. – Загл. с экрана (дата обращения 10.01.2015). Левин В. М. Диагностика и эксплуатация оборудования электрических сетей: учебное пособие / В. М. Левин. – Новосибирск: изд-во НГТУ, 2010. – 97 с. Управление знаниями. Базы знаний электронный ресурс: офиц. сайт. – Режим доступа: https://sites.google.com/site/upravlenieznaniami/inzeneria -znanij/bazy-znanij.html – Загл. с экрана (дата обращения 10.01.2015). Портал искусственного интеллекта. Базы знаний электронный ресурс: офиц. сайт. – Режим доступа: http://www.aiportal.ru/articles/knowledge-models/knowledge-bases.html – Загл. с экрана (дата обращения 10.01.2015). Энергетика и электрификация. Термины и определения: ГОСТ 19431 – 84: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам 27.03.84. – М., 1986. – 73 с. Васильев A. A. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов / A. A. Васильев, И. П. Крючков, Е. Ф. Наяшкова и др. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 576 с.: Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные данные для курсового и дипломного проектирования: Учеб. Пособие для вузов / Б. Н. Неклепаев, И. П. Крючков. - М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с. Электрическая часть электростанции и электрической сети. Термины и определения: ГОСТ 24291 – 90: утв. Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам 27.12.90. – М., 1992. – 153 с. Глушков В. М. Энциклопедия кибернетики: в 2 т. / В. М. Глушков, Н. М. Амосов, И. А. Артеменко. – Киев: Главная редакция украинской советской энциклопедии, 1974. 2 т. - 624 с. Хальясмаа А. И. Вопросы реализации систем оценки фактического состояния электрооборудования для энергетических предприятий / А. И. Хальясмаа, С. А. Дмитриев, С. Е. Кокин, Д. А. Глушков // Научное обозрение. – 2013. – №4. – С. 241–245. Надежность в технике. Термины и определения: ГОСТ 53480 – 2009: утв. Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 09.12.2009 г. 15.11.89. – М.: Стандартинформ, 2010. – 33 с. Методические указания по оценке состояния и продлению срока службы силовых трансформаторов: РД ЭО 0410 – 02: принят и введен в действие концерном «Росэнергоатом» 01.01.2004. – М. : Альвис, 2004. – 44 с. Учебник по базам данных. Типы моделей данных электронный ресурс: офиц. сайт. – Режим доступа: http://dssp.petrsu.ru/IVK/book/ 2/2_1_3.html – Загл. с экрана (дата обращения 10.01.2015).



Так как разработанная система оценки состояния на базе нейро- нечеткого логического вывода относится к классу самообучаемых и самонастраиваемых систем, то в случае существенных отличий «входного»

типа оборудования от базовых она, основываясь на них, самостоятельно формирует собственные типы и новую систему знаний для них.

Например, силовые трансформаторы можно классифицировать следующим образом:

  1. По типу силовых трансформаторов:

а. Автотрансформаторы и авторгруппы.

б. Двухобмоточные трансформаторы и двухобмоточные трансформаторы с расщепленными обмотками низшего напряжения.

в. Трехобмоточные трансформаторы.

  1. По типу электрических сетей: а. Сети до 1 кВ.

б. Распределительные сети среднего напряжения 6-35 кВ. в. Сети высокого напряжения 110-220 кВ.

г. Сети сверхвысокого и ультравысокого напряжения 330 кВ и выше.

  1. По типу системы охлаждения:

а. Сухие силовые трансформаторы.

б. Маслонаполненные трансформаторы с естественной циркуляцией масла и естественным обдувом.

в. Маслонаполненные трансформаторы с естественной циркуляцией масла и принудительным обдувом.

г. Маслонаполненные трансформаторы с принудительной циркуляцией масла и естественным обдувом.

д. Маслонаполненные трансформаторы с принудительной циркуляцией масла и принудительной обдувом.

  1. По мощности силовых трансформаторов: а. Малой мощности.

б. Средней мощности. в. Большой мощности.

Следует отметить, что указанная выше классификация представлена рядом признаков, не
отвечающих требованию независимости категорий, поскольку между типом трансформатора, классом напряжения сети (от НН до УВН), системой охлаждения и мощностью прослеживается прямая корреляция. На Рис. 7 показана обобщенная классификация силовых трансформаторов.


Силовой трансформатор




Двухобмоточный и двухобмоточный с

расщеплением

Трехобмоточный Автотрансформатор




Рисунок 7 Классификация силовых трансформаторов Разделение парка трансформаторов по типу принято в соответствии с

отличительными особенностями конструкции их активной части и процессами передачи электрической энергии между обмотками. Однотипностью конструкции объясняется объединение двухобмоточных и двухобмоточных с расщеплением силовых трансформаторов в одну группу.

Привязка трансформаторов к типу электрической сети позволяет учесть особенности режима работы нейтрали и поведение сети в аварийных режимах, класс изоляции, а также особенности исходной информации о схемно-режимных параметрах электрической сети, которая для различных классов напряжения существенно отличается по объему и достоверности.

Такие классификационные категории как система охлаждения и мощность силовых трансформаторов необходимы для определения их


нагрузочной способности и, как следствие, оценки относительной скорости износа и/или относительного износа изоляции, а также связанных с этим вопросов оценки резерва мощности при решении задач оценки состояния оборудования и развития электросетевого комплекса. Кроме того, вид системы охлаждения во многом определяет доступный набор исходной диагностической информации и вид применяемого инструментария для оценки технического состояния силового оборудования и его элементов.

Глубина детализации объекта в разрабатываемой системе характеризуется состоянием совокупности элементов, что обусловлено назначением разрабатываемой системы и достаточностью представления об основных свойствах системы.

Детализация разработанной системы выполнена до уровня, когда для каждого элемента могут быть определены зависимости его выходных показателей от входных параметров, существенных с точки зрения работоспособности или неработоспособности оборудования.

Одним из возможных критериев (признаков) неработоспособного состояния элемента (подобъекта), согласно 50, является наличие неисправностей (дефектов). Поэтому для определения детализации разработанной системы необходимо определить возможные неисправности для каждого элемента подобъекта, а также методы их технического диагностирования.

Далее представлено определение совокупности элементов подобъекта на примере силового трансформатора 110 кВ. В рамках диссертационного исследования был выполнен анализ возможных видов неисправностей силовых трансформаторов, а также методов их диагностирования с учетом
современных требований нормативной документации 51, описанных в [5,52], на основе статистических данных (анализ трансформаторов на 92 ПС Свердловской области в период с 2000 по 2013 гг.). Результаты сведены в Табл. 6.

Таблица 6 Основные дефекты силовых трансформаторов и методы их определения

Элемент

Вид дефекта

Метод диагностирования


Магнитная система

Нарушение лаковой изоляции между пластинами

магнитопровода

Измерение потерь холостого хода; измерение уровня

частичных разрядов

Нарушение изоляции между

магнипроводом и элементами крепления

Измерение потерь холостого

хода; измерение уровня частичных разрядов

Нарушение изоляции между магнитопроводом и обмоткой низшего

напряжения



Измерения сопротивления изоляции, емкости по зонам

Обрыв заземления

магнипровода

Несимметрия магнитной

системы вследствие деформации обмоток

Измерение потерь холостого хода


Обмотка

Сдвиг и деформация витков катушек

Измерения сопротивления

короткого замыкания; виброакустический контроль

Нарушение соединений

отводов обмоток

Измерение сопротивления

постоянному току

Нарушение соединений

между обмотками

Измерение сопротивления

постоянному току


Твердая изоляция

Пробой продольной изоляции (междувитковой, междукатушечной, междуслоевой)

Испытание изоляции индуктированным напряжением повышенной частоты (100-250 Гц); опыт

холостого хода

Износ

Изменение мутности масла



Увлажнение

Оценка влажности твердой изоляции (не определяется при условии влагосодержания масла не

более 10 г/т)