电力系统继电保护设计专家系统的模糊知识分析

付强

摘 要：在电力系统的继电保护中，需要借助很多的设计知识，如设计规则和手册等，通过对产品设计的样本进行分析的基础上，总结出设计经验。然而，在很多设计手册中，其知识比较分散，在设计规则方面具有不确定性。本文提出了使用在继电保护的智能设计系统的模糊处理方法，能够对推理的局限性进行分析，使模糊推理更加得精确，设计专家系统，促进电力系统继电保护的进行。

关键词：继电保护；只能设计；专家系统；模糊推理

现在，随着科学技术的发展，信息技术在人们的生活中普及，应用于生活和生产的方方面面，各行各业都需要进行信息化的处理，计算机技术被应用于信息的处理中，计算机能够实现对不同信息的储存，能够提高信息处理的效率，而且确保数据的安全性。我国的电力系统行业实现了一定程度的发展，但是，在继电保护设计和管理方面还是存在着信息落后的问题，数据不能进行完整的储存，而且信息的可靠性比较差，所以，要运用计算机技术实现继电保护的设计，建立专家系统，处理较为模糊的知识。

1 电力系统继电保护设计中的推理方式

在进行继电保护的设计中，要对系统的一次结构和参数进行调整，在这个过程中，首先要将系统进行初始化处理，然后设计人员要通过对以往经验的分析，从而能够对系统进行配置，在此基础上，选择继电保护的方式，选择设备的型号，然后通过整定计算的方法，将施工的图表绘制出来。所以，在电力系统继电保护的设计中，要实现初始状态和终止状态的连接，要确保二者能够相互转化。分析在初始状态下，X是一个已知的集合，其条件都是具体化的，终止的状态为Y，也是能够满足各类要求的集合。在不同的设计阶段应该完成不同的目标，所以，在初始状态和终止状态转化的过程中应该设计规则和方法，借助国内股市计算集合的特征。

电力系统的继电保护的设计其实一个逻辑推理的过程，在推理时一般采用正向推理的方法，然后分析设计的属性，因为在不同的階段，在设计中要受到不同的因素的干扰，所以，设计的因素通常都具有随机性特点。因此，运用模糊集的相关理论是不能精确地推理出结论的，只是一种可能性的推理方法。在继电保护的设计中，主要是对事实和规则的可能性进行分析，要确保智能系统能够按照要求工作，就要运用模糊的还是，建立精确的算法。

2 模糊事实的表达

在对继电保护进行设计时，经常会对参数进行确定，这些要依靠操作人员的判断，对模糊的事实进行解析，使用模糊推理的方法。在对发电机的容量进行分析时，这时就要运用数值的方法来表示，数值要具有精确性，在不能确定数值的情况下，就需要考虑到使用模糊语言来表达，从而完善继电保护的设计方案。在运用模糊语言的时候，每个词汇都可以构成一个独立的元素，将相似的元素整合在一起就能够构成一个模糊的语言集合，其能够在整个区间进行分析。在设计参量的过程中，都是要找准具体的数值的，而且一个数值可能在不同的元素中出现，在对发电机的容量进行分析时，如果其容量为50MW，那么，其可以归纳在小型机组中，也可以分类在中型机组中。而且，每个元素也可以根据不同的条件进行量化，这样就将一个准确的数值直接转化成了模糊的语言。

假设P是一个参量的集合，X是其中的一个变量，在P中就尅设计模糊语言的元素，形成的元素及能够对事实进行模糊的表达，也可以在计算机上实现模糊语言的表达，可以运用区间的形式分析，在0到1的区间上，运用一个实际的数值来分析命题的真实性，这个数值就具有一定的可信度，然后再运用模糊语言来表达，用CF表示，如果CF=1，那么，其所描述的事实就是完全真实的，如果CF=0，那么所描述的事实就存在虚假。这样就能够采用量化的形式将模糊语言的程度进行分析，在运用计算机进行模糊信息表达的过程中，最主要的是实现在P中的每个具体的数值中都能够找到相应的元素，这样就能够绘制出可信度的图线。发电机容量的规模隶属关系如图1所示。

从图1可以分析出，在每条曲线上都能够找出一个明确的数值，在各个曲线的交叉部分会出现模糊的问题，当s=50MW的时候，就会出现模糊事实。模糊事实是否是可信的会对决策的结果产生重要的制约，用这种方法能够使设计人员找到模糊的界限。

在相关的事实的基础上，设计一个量化的符号作为模糊语言，但是不能直接用数值的方法描述，例如，在对发电机失磁运行进行描述时，说“发电机不能在失磁的情况下运行”，其构成了一个语句，其能够对一个既定的事实进行分析，但是，在这个确定的语句中加入一个模糊的语言后，这个事实就具有了一定的模糊性特点，例如在这个语句中加入“通常情况下”这个模糊语言，其可信程度就会下降。

3 模糊设计的规则表示

在对继电保护的设计进行分析时，要总结一定的规则，例如在“100MW下不能够使用失磁运行的发电机”，如果使用了半导体的励磁后，就应该使用专门的失磁保护，在不同的情况下，应该运用宜装设专用失磁保护和应装设专用的失磁保护。在不同的情况下，使用的失磁保护的装置是不同的，所以，在规则的使用中也尽量能够突出这些限定词的特点。

在0到1的区间上设计一个集合，分析语句的可信度，将模糊语言作为变量在区间内取值，然后分析设计人员不能够确定的语句，给所有的语句都设计固定的数值，在0到1的区间上赋值，这样就能够确定一个整体的语句中的可信度。

4 模糊规则冲突集的处理方法

在模糊的推理方法中，可以设计冲突及，这样能够通过对一些语句的冲突性的分析，分析语句是否是可靠的，将不同的规则进行匹配，然后不同的可信度，将可信度大的规则与可信度小的规则进行分类，建立两个不同的冲突集，这样就能够减少运算的次数，将可信度记录到数据库中。

在新的匹配规则形成后，要储存在数据库中，这样当新的规则与原有的规则发生冲突的时候，就可以对两条规则的语句进行检查，从而发现问题。

5 电力系统继电保护专家系统的分析与实现

5.1 软件的功能设计

（1）核心业务流程

电力系统继电保护专家系统首先要实现故障的录入，对设备的生产年限等进行查询，然后对故障进行匹配，如果能够设备的类型和故障匹配在一起，那么就可以将资料打印出来。

（2）软件的功能组成

电力系统继电保护专家管理系统主要具有信息的管理功能、信息的维护功能，查询功能、权限设置功能等。

5.2 故障的维護

（1）功能分析

这项功能能够对电力系统中出现的一个局部的故障进行维护，能够对故障电力系统的基本信息进行分析，然后对电力系统的故障进行分类，对故障的主题进行分析，然后提出故障的解决方案，然后对故障解决的资料进行储存。

（2）功能方法

功能实现的方法主要是通过增加故障解决的方法来实现的，能够对故障进行更加全面地了解，通过为故障资料的完善和修改，通过对错误信息的删除，将故障电力系统的参数等进行查询。

5.3 维修技术的讲座分析

在这项技术中，能够够对电力系统故障进行分类，将电力系统故障分成四个级别，分别是发动机、变速器、电力系统、操作系统，对这几个部分分别进行自动化的检测，从而能够分析电力系统故障的主要原因，然后进行维修资料的调整，对维修资料进行拓展，能够在一定程度上能够将维修资料制定的更加完善。

5.4 技术资料的管理

在对技术资料进行管理的过程中，要对技术资料进行分类，然后对那些已经整理过程的技术资料进行登记，然后分析技术资料在更新的过程中作出的变更，然后增加技术资料的分类，同一个技术资料可能有很多不同的类别，所以，也可以在分类的基础上，对技术资料的内容进行拓展。

5.5 配件的价格管理

在对配件的价格进行管理的时候，需要对配件的信息进行完善，配件的信息主要有型号、价格等，而且一个配件可以在不同的电力系统上使用。通过增加配件信息的方法，使配件信息得以完善，运用型号和编号的查询，实现配件的组合查询。

5.6 工具维修供应商的管理

在对工具维修供应商进行管理的时候，要明确供应商的名称和地址等，明确供应商可以对哪些工具进行维修，有时候一个供应商可以维修不同的工具，提高维修的效率。

5.7 工具买进

在这项功能中，要对工具买进的时间和价格进行登记，确保能够对工具买进的情况进行查询，通过完善供货者的信息，从而确保买进的工具能够得到良好的售服务。

6 结语

在电力系统继电保护的过程中，当遇到一些不确定的因素时，可以采用模糊推理的方法，在具体的实施过程中，可以采用建立专家系统的方法。

参考文献：

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