摘要：电力变压器实验和运行的过程中很容易出现各类故障，最初传统的电力变压器诊断方式较为落后需较长的诊断时间在检查期间很可能会进行停电检修，且必须有专人对每条线路进行排查，这种方式费时费力效率较为低下并且检修过程中还存在着一定的风险性。如今已经应用了许久的依靠色谱检查的电力变压器故障诊断专家系统是一种状态检修系统，通过这种方式不仅可以在不停止变压器运行的情况下进行检查还能够通过诊断系统迅速对变压器的故障进行判断减少检修时间。
关键词：电力变压器；运行；故障诊断；专家系统
1引言
专家系统在我国的研究开始的比较晚，最初的应用领域也只有军事、勘探、交通以及课表编等方面。通过三十年的奋斗，中国的专家系统研究己与世界同步。目前我过得专家系统应用领域己涉足医学、农业、商业、教育、工业、建筑、科学、国防、工程以及决策管理等领域。在学术研究上，不仅有数以千计的科技学术论文，还有众多具有知识产权的专家系统和人工智能著作。我国的人工智能和专家系统还会继续深入研究和发展，势必为中国现代化建设做出更大的贡献。
2专家系统的定义
专家系统本质上是智能的计算机程序系统，它的内部的程序以及算法的设计是根据相关领域专家的经验以及知识，通过这些知识与实践经验解决问题是专家系统的核心。换言之，专家系统就是拥有很多专业知识以及专家经验的程序系统，借助计算机技术以及人工智能，做出类人的推理以及判断，实现对专家解决问题过程的模仿，应对一般程序模型难以解决的复杂问题。根据所要解决问题的性质差异，一般把专家系统划分为诊断专家系统、预测专家系统、调试专家系统、解释专家系统、监视专家系统，还有修理专家系统、教学专家系统、规划专家系统和控制专家系统。本文研究并设计的专家系统结合了监视专家系统、控制专家系统，还有诊断专家系统，是一个综合性的专家系统。按照工作原理又可以把专家系统分类为：（1）基于框架的专家系统；（2）基于模型的专家系统；（3）基于网络的专家系统；（4）基于规则的专家系统；（5）实时专家系统。
3电力变压器试验和运行中故障诊断的专家系统构建
想要实现专家系统的基本功能，它至少要包含三个内容，即知识库、推理机和人机接口，其中人机接口又含有知识获取机制和人机界面。专家系统分为六个方面构成:全局数据库、解释子系统、推理机、人机接口、知识库、知识获取子系统。对于一个专家系统，其解决相关问题所需的大量经验和规则都存储于知识库中，它是专家系统正常运行不可缺失的知识集合。知识库中的知识表示方法多种多样，决定着知识库的整个组织结构，而且，对专家系统的工作效率也有着直接的影响。知识库是专家系统中独立的一个实体，系统通过程序提取并管理这些知识，对这些知识的更新理应简单而且不会相互之间出现冲突。专家系统的控制结构是推理机。依据设备运行出现的种种迹象征兆，结合知识库中的经验规则，推理机会遵循特定的计划做出推理来满足需求。正是它的作用，用户可借助专家系统做到类似领域专家一样解决困难问题的需求。全局数据库是专家系统存储原始特征数据信息的动态数据库，或者说工作储存器，这些特征数据属于所需诊断的领域问题，同样在推理时产生的中间信息以及问题处理后的输出数据也一并保存于全局数据库中。解释子系统是人与计算机的交流媒介，不仅可以说明推理的路线并讲解选取特征参数的原因，对于推理得到的结论也可以做到解释说明。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它的设置是专家系统区别于传统计算机程序系统的显著特点，不仅可以提高用户对系统推理和得出结论的解读，更进一步在各方面给予了便利，例如维护专家系统，还有专家经验知识的传授。人机接口是组成专家系统的第六部分，但是有些人并不认可此观点。它也称之为用户界面，是用户以及系统间信息交换的桥梁。通常借助于自然语言、表格、图形等方式与用户交互，即将用户的输入转变为系统内部语言，相对应的把系统内部信息以图文形式展现给用户，一个成熟的专家系统少不了一个易于识别的用户操作界面。
4变压器故障的诊断
诊断电力变压器状态时涉及较多专业知识，尤其包含很多状态信息。为防止主观因素的影响，提高分析准确度，本文基于专家系统建立电力变压器诊断模型。
4.1对变压器是否存在故障进行判断
如果在试验过程中发现试验结果异常那么首先要排除故障之外的可能性，例如在进行局部放电测试时除了变压器本身故障外，外部的电测干扰以及贿赂的异常都可能使得放电测试结果异常，因此在判断变压器是否存在异常前必须对其他可能的因素进行排除，从而确保诊断的准确性。
4.2色谱诊断方法
色谱诊断法是电力变压器故障诊断专家系统的最主要故障诊断方式，这种诊断方式的准确率较高并且属于状态检修法，专家系统可以实时地通过色谱诊断法对变压器的状态进行监控。
4.2.1色谱数据获取和预处理
首先要对色谱数据进行输入，输入的来源是多样性的可以是根据油中溶解气体浓度或者是积分仪输出的数据进行直接输入，也可以输入利用人工测量方式而获得的色谱绘制图形数据。这两种数据的输入都采用了填表方式而数据也可以进行随意修改非常易于使用。在数据输入完成后还要对很多可能出现的外来影响因素进行排除，从而增加色谱数据自身的准确度，而这种排除就是色谱数据的预处理工作。
4.2.2综合诊断及定位
色谱分析法其最重要的作用是对电力变压器的故障类型以及严重程度进行判断，不同类型的故障其产期率是具有明显差异的，例如发电故障其气体的产生率就会相对较慢，而发热故障气体产生率就会较快，但是大部分的发热故障最终都会变为发电故障，色谱分析法能够迅速发现发热故障而如果想要对故障的准确位置进行定位则必须在色谱分析法的基础上进行其他的补充实验例如局部放电实验以便于快速找到故障发生的位置。
5结束语
总之，科技的不断发展电力变压器的专家诊断系统越来越受到电力企业的关注，许多电力企业早已开始应用这一专家诊断系统，电力变压器故障诊断专家系统将为电力事业发展带来更多的便利。
参考文献
[1]张安.电力变压器试验和运行中的故障探析[J].黑龙江科学,2017, v.8;No.11019:44-45.
[2]雷帆.基于大数据分析的电力变压器状态评估与故障诊断技术研究[D].西南交通大学,2016.
[3]钱小锋.关于变压器高压试验方法及故障处理研究[J].建材与装饰,2017,No.46609:242-243.
论文作者:韩望龙,刘艳鹏,刘旭飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
标签：专家系统论文; 色谱论文; 故障论文; 电力变压器论文; 知识论文; 数据论文; 系统论文; 《电力设备》2018年第19期论文;