（湖南国电瑞驰电力勘测设计有限公司 415000）
摘要：我国电路覆盖面很大，为人们的生活带来许多便利，因此我国各地电网要时刻注意着输电线路的情况以免发生意外。架空输电线路覆冰是输电线路障碍其中的一种情况，其覆盖面广，持续时间长，是对输电线路影响最大的一种因素。架空输电线路覆冰往往发生在寒冷或者海拔高的地区，深受天气和环境的影响，因此需要一种评估状态的方法来分析冰雪覆盖对于输电线路的影响程度。传统的评估方法已经不适用于现代的电力系统，对于架空输电线路覆冰状态情况的测评主要用一种基于模糊专家系统的诊断方法，其利用数据库进行模糊知识的表达然后再参考数据进行相关推理，最后进行诊断。本文主要针对架空输电线路覆冰状态评估模糊专家系统相关方面的研究。
关键词：架空输电线路；覆冰状态评估；模糊专家系统
0.引言
由于我国局部地区的天气十分恶劣，架空输电线路经常遭遇覆冰情况，当地电网投入大量的人力，物力，财力进行评估和抢修，但是我国的电力发展还是相当落后，如今还是急需一种高效地，准确地诊断方法。2008年我国发生重大雪灾，给寒冷天气地区带来了严重的伤害，其中输电线路受到了冰雪天气的摧残，呈现了一片瘫痪倒塌的局面。由于当时的电力系统还不是很成熟，在进行检测和抢修过程中造成了无法挽回的悲剧。由于日以继夜的维修工作，几名电力人员倒在了工作岗位上，为电力事业献出了他们宝贵的生命。如果当时我国有先进的评估检测系统就不会造成当时的损失，因此我国电力事业还是要继续研究和开发先进的评估方法。
1.模糊专家系统的内涵
简单来说模糊专家系统就是专家系统和模糊技术的结合，而专家系统又是由传统系统演变而来的。专家系统是故障诊断当中最为有效而且应用广泛的技术之一，其在不同的领域中都被采用，例如工业，农业，军事以及管理方面，为各领域带来了庞大的经济效益。然而在诊断的过程中总会出现不确定因素，比如在电力检测中，电力可以用高或者正常来形容，往往遇到这种不确定情况都采用模糊专家系统来进行检测。在架空输电线路覆冰评估中线路受损的程度以及电压的变化等因素都是模糊概念，因此最常用的就是采用模糊专家系统。模糊专家系统在现实生活中解决问题的优点有：1.其系统内涵盖的知识具有永久性，并且极易被传播，往往利用复制或者拷贝即可获得知识。2.其系统可以结合多人的知识，使知识形式化来更好地解决问题。3.其系统可以解决存在不确定因素或者本身存在不确定情况的问题。模糊专家系统的机构成分一般包含输入模块，数据库，知识库，推理机以及解释模块，其中最为核心的成分就是推理机，其就是模糊专家系统与专家系统最大的区别，其能确定原本那些不确定因素的情况。[1]
2.架空输电线路覆冰评估模糊专家系统的研究现状
2.1输电线路覆冰的危害
输电电路覆冰会给人们生活带来许多的不便，严重的时候甚至会发生无法挽回的灾难。第一种情况，输电线路覆冰可能会使导线严重负载，然后导线对于杆塔的张力增大，使杆塔受到超过标准的负载就会导致杆塔倒塌。第二种情况，输电线路覆冰不均匀可能会导致各档距内线负载不同，从而影响安全距离的长短，最后出现因为达不到安全距离而发生事故。第三种情况，当导线和避雷线的冰雪不均匀脱落时，各导线的载荷不同会使电路出现跳跃现象从而产生线路短路。最后一种情况是绝缘子覆冰后减少绝缘水平最后串短路造成接地事故。
2.2电路覆冰评估现状
电路覆冰是全世界难以解决的难题，在这方面的研究虽然投入大量的精力但结果并不如人意。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆评估诊断是查明导致系统某种功能失调原因的一种技术，判断问题发生的位置以及预测恶劣发展的趋势，其包含不同领域的不同知识，大致可以分为三种诊断方法：
2.2.1传统评估方法
早先评估电路覆冰情况的方法最直接就是通过观察电流，电压的变化来诊断，利用从变化中获得的信息来获取与障碍对应的征兆，利用征兆来判断受阻的位置。因此，研究人员要深入研究故障与征兆对应的练习，熟悉各种故障的机理。同时故障和征兆并不是一一对应的关系，因此在评估过程中也是一个探索和求解的过程。
2.2.2智能评估方法
人工智能评估方法是一种新开辟的评估方法，其不再是少数人能掌握的一种单一方法，而是人人都能操作的方法。人工智能评估方式主要借用于计算机去代替原本的人工，利用数据的输入，在系统内形成数据库然后进行整理，其次计算机进行排版和推理，最后得出结论和解释。近几年研发的模糊专家系统就是智能评估方法的一种，其系统包含输入模板，数据库，知识库，推理机以及解释模板，是实现智能评估的重要方式，目前被广泛采用。模糊专家系统的核心就是推理，其次就是知识的获取和知识的表示，其系统可以利用高能的工作效率解决一些不确定因素的问题，在电路覆冰评估过程中做出巨大贡献。
2.2.3数学方法
评估诊断方法是一门涉及面广的学科，其很大程度上是借助于数学和计算机来进行运作。模糊专家系统所需要的隶属函数被广泛应用，其最大的作用就是帮助系统去推理和判断结果，因此十分重要。与此同时，研究人员可以借用数学方法来建立相应的模型来进行推测和评估，但是由于有一些模糊概念的出现，建立模型的方法得出的结论往往是不准确的。
3.模糊专家系统在电路覆冰评估中的过程
3.1多变量模糊控制
在模糊专家系统中输入的变量是不确定的，有很多因素决定，而最终得出的结果就是覆冰程度：正常，比较严重，非常严重。通常在变量超过3个的情况下就比较难以制定模糊控制规则，因此两者之间存在不确定关系。所以研究人员可以通过多变量分析，建立先进的模糊隶属函数，为电路覆冰提供成熟的评估方法。[2]
3.2机械荷载状态评估
电路覆冰使电路受损的最大原因就是机械荷载，其包括垂直荷载，水平荷载，水平张力荷载和纵向荷载。模糊专家系统就是将特征量模糊化与模糊规则库形成隶属函数，特征量的设计荷载就是函数中的X，特征量就是函数中的Y，隶属函数能够给予系统很好的评估标准。首先将特征量的设计荷载分为三个等级，分别为大，中，小。四个特征量的评估结果分别分为安全，危险，报警。安全表示特征量在标准范围内，危险就是接近标准范围，而报警就表示特征量已经过载。四个特征量和机械特征量进行综合评估，如果四个特征量都是安全的，那么机械特征量就是安全的，如果一个特征量过载，那么机械特征量就是过载的。
3.3外绝缘状态评估
2008年到2010年两年间相关电力检测研究表明，在平均漏电值大于1毫安，最大漏电值小于10毫安的情况下，分析绝缘性能的变化导致电流的变化规律。研究结果表明，漏电最大值小于或等于30毫安的占绝大部分，甚至达到了百分之八十九，但是当地调查表明当地电路并未受污或者覆冰，因此本实验将把30毫安当做基准。首先可以将漏电值分为三个等级，50毫安作为安全区的阀值，150毫安作为预报区和危险区之间的阀值，大于450毫安就是危险区进入闪络区的阀值。[3]
4.结束语
综上所述，模糊专家系统在架空输电线路覆冰评估中起着至关重要的作用，其利用模糊技术和专家系统的结合来进行电路评估，推测电路受阻的位置和严重程度以及预测障碍发展趋势。冰雪对电路的摧残是全世界迫切想解决的问题，但是技术的不成熟阻碍了前进发展的脚步，本文介绍了专家系统和模糊技术形成的一整套电路评估系统，希望能够为我国电力事业做出一番贡献，最后期翼我国在电力事业的发展上更加成熟。
参考文献：
[1]阳林.架空输电线路覆冰状态评估模糊专家系统[J].高电压技术.2011（17）：133-134.
[2]王霄玄.基于多变量模糊控制理论的输电线路覆冰研究[J].科学技术.2013（07）：45-46.
[3]刘艳华.高压架空输电线路覆冰问题研究[J].中国科技.2014（21）：88-90.
论文作者:许勇
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签：专家系统论文; 模糊论文; 线路论文; 电路论文; 方法论文; 荷载论文; 特征论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;