Файл: Диссертация на соискание ученой степени.docx

Рисунок 38 – Состояния оборудования

Следует отметить, что поскольку разработанная система позиционируется в качестве экспертной и играет роль «помощника- советника» для персонала, то любая итоговая оценка состояния подобъекта соответствует определенным ранжированным альтернативам решений по его дальнейшей эксплуатации. Возможные решения определяются с использованием функций принадлежности (Рис. 39) и могут быть следующие:

1. 
   ^{оставить в эксплуатации (} E₁^);
   
2. 
   ^{провести дополнительные испытания или измерения (} E₂ ^);
   
3. 
   ^{выполнить ремонт (} E₃ ^);
   
4. 
   вывести из эксплуатации ( E₄ ).
   

Рисунок 39 – Совокупность возможных решений

Другими словами, второй этап системы оценки технического состояния электросетевого оборудования можно классифицировать как нечеткую

многокритериальную задачу анализа множества частных решений Y _y₁ , y₂ ,..., y_n^{, содержащую}

---

^{nэлементов (групп параметров), которые} получены на первом этапе 96.

Таким образом, в данном случае реализация системы поддержки принятия решений будет заключаться в определении оптимального решения (с учетом ранжирования возможных решений) по дальнейшей эксплуатации электросетевого оборудования на основе оценки его состояния на базе доступной агрегированной информации об объекте исследования с помощью нейро-нечеткого логического вывода.

7. 
   Выводы
   

Рассмотрены основные аспекты формирования системы нейро- нечеткого логического вывода для решения задачи оценки технического состояния электросетевых объектов. Сформулированы принципы построения нейро-нечеткого логического вывода для математической реализации решения задачи оценки технического состояния электросетевых объектов.

Адаптирована структура нейро-нечеткого логического вывода Такаги- Сугено для оценки технического состояния электросетевых объектов.

В ходе разработки системы оценки технического состояния рассмотрены различные способы задания характеристических функций принадлежности в зависимости от масштаба решаемой задачи, доступных для анализа параметров и их граничных значений.

Доказана необходимость индивидуального подхода к определению характеристических функций, определяющего необходимое и достаточное число функций принадлежности с учетом пороговых значений, а также их формы представления.

Расчетный

---

пример для определения вида функций принадлежности демонстрирует возможность использования метода нечеткой кластеризации в задачах оценки технического состояния электросетевого оборудования. Итоги расчетов характеризуют метод нечеткой кластеризации как

подходящий и дающий хорошие результаты для определения вида функций принадлежности в рамках рассматриваемой задачи.

В ходе диссертационного исследования также было проанализировано влияние полноты и достоверности обучающей выборки, а также типа и формы функций принадлежности на достоверность результата оценки состояния объектов электрической сети. На основе представленного анализа определены критерии достоверности итогового результата разработанной системы: ошибки тестирования и обучения сети, а также качественный анализ ошибок.

4. 1   ...   10   11   12   13   14   15   16   17   18

---

АПРОБАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ СИСТЕМЫ НА ПРИМЕРЕ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИЛОВОГО

ТРАНСФОРМАТОРА

В данном разделе рассмотрена реализация разработанной модели на примере оценки технического состояния силовых масляных трансформаторов напряжением 110 кВ. В расчетном примере в качестве входных параметров для работы гибридной нейронной сети были выбраны все доступные данные по результатам технического диагностирования анализируемых объектов.

Эффективность предложенной модели подтверждается расчетами, выполненными в программной среде Matlab с помощью системы нейро- нечеткого логического вывода (adaptive neuro fuzzy inference system - ANFIS).

Рассматриваемый подобъект – «силовой масляный трансформатор 110 кВ» – состоит из следующей совокупности элементов:

• 
  магнитопровод (ярма и стержни; стяжные шпильки; элементы крепления магнитопровода);
  
• 
  обмотка (обмотки ВН, СН, НН; отводы обмоток; детали крепления обмоток);
  
• 
  твердая изоляция (витковая изоляция; межслоевая изоляция; межкатушечная изоляция; барьеры);
  
• 
  трансформаторное масло (в баке трансформатора);
  
• 
  система охлаждения (трубки охладителей; электронасос; двигатель электронасоса; шкаф управления);
  
• 
  высоковольтные вводы (остов ввода; масло ввода; устройство ПИН; покрышка);
  
• 
  бак (корпус; крышка; элементы уплотнения; расширитель; фильтр расширителя);
  
• 
  система регулирования под нагрузкой (РПН) (масло в РПН; контактор; избиратель; привод; шкаф управления);
  
• 
  внешние контактные соединения.
  

Каждый элемент характеризуется своими возможными

---

видами дефектов и/или неисправностей и принадлежностью к какому-либо состоянию, которые определяются на основе параметров, полученных в ходе эксплуатации или диагностики (испытаний).

1. 
   Оценкасостоянияработысистемы
   

В связи с большой размерностью решаемой задачи при апробации разработанной модели оценка технического состояния силовых масляных трансформаторов 110 кВ (сопоставимой мощности и однотипной конструкции) была выполнена на основе данных диагностики и испытаний следующих элементов:

• 
  трансформаторного масла (в баке трансформатора) – по данным хроматографического анализа растворенных в масле газов;
  
• 
  магнитопровода – по данным измерений холостого хода;
  
• 
  твердой изоляции – по данным измерений сопротивления изоляции обмоток;
  
• 
  общего состояния обмоток – по данным омических сопротивлений обмоток, а также по году выпуска трансформатора и году проведения его капитального ремонта (данные об эксплуатационном ресурсе).
  

Для каждого элемента была разработана своя конструкция нейро- нечеткого логического вывода Такаги-Сугено (Рис. 40-43). Точность настройки разработанной системы оценивалась на основе обучающей выборки, состоящей из данных по 74 силовым масляным трансформаторам 110 кВ сопоставимой мощности и однотипной конструкции; точность работы системы оценивалась на основе тестовых выборок.

2. 
   Оценкасостояниятрансформаторногомасла
   

Масло в трансформаторе является жидкой изоляцией и теплоотводящей средой и представляет собой очищенную фракцию нефти. Свойства масла полностью зависят

---