浅议人工智能与自动化系统改造

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浅议人工智能与自动化系统改造

0.引言

发电机、变压器、电动机、断路器、接触器等电机电器设备的性能指标及工作牢靠性直接影响整个电力系统的平安稳定运行。随着电力系统容量的不断扩大，电网中电气设备的种类及数量也大量增加，使供电牢靠性与用户要求之间的冲突日益突出，用传统方法解决此冲突已显得无能为力。因此查找新的途径提高电气设备的质量及其在电网中运行的牢靠性已是当务之急。

1.人工智能理论分析论文联盟.LWlm.

人工智能是一门边沿学科，属于自然科学和社会科学的交叉。涉及哲学和认知科学、数学、心理学、计算机科学、掌握论、不定性论，其讨论范畴为自然语言处理，学问表现，智能搜寻，推理，规划，机器学习，学问猎取，感知问题，模式识别，规律程序设计，软计算，不精确和不确定的管理，人工生命，神经网络，简单系统，遗传算法等，应用于智能掌握，机器人学，语言和图像理解，遗传编程。人工智能就其本质而言，是对人的思维的信息过程的模拟。对于人的思维模拟可以从两条道路进行，一是结构模拟，仿照人脑的结构机制，制造出"类人脑'的机器；二是功能模拟，临时撇开人脑的内部结构，而从其功能过程进行模拟。现代电子计算机的产生便是对人脑思维功能的模拟，是对人脑思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，更不会超过人的智能。"机器思维'同人类思维的本质区分：（1）人工智能纯系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生理和心理的过程。（2）人工智能没有社会性。（3）人工智能没有人类的意识所特有的能动的制造力量。（4）两者总是人脑的思维在前，电脑的功能在后。

2.案例：人工智能调整器在某电厂电气自动化系统改造中的应用

2.1整体概况

某电厂共安装5台发电机，其中#1、2、3、5机为12MW机组，#4机容量为15MW。有六台主变压器和一台高压备用变压器，其出线电压有三种电压等级：10kV母线东西两段、35kV母线南北两段和110kV母线一段，均可通过联络变压器和母联开关互联。发电机出线电压为6kV，高压厂用电经电抗器取自发电机端，5台机电气部分在主掌握室掌握，各台机分设汽机和锅炉掌握室，通过指挥信号及电话联络。

#1机组设备现状：

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#1发电机出线经王1断路器同期并入6kVI段，可选择两种运行方式接入系统：经#5主变接入10kV母线，或经#1主变接入35kV系统。其厂用电经电抗器厂1DK接至6kV工作段，备用电源取自#0B高备变，设有BZT回路；低压厂用电分两段分别取自41B、45B低厂变，备用电源取40B低备变，亦有BZT回路。发电机励磁系统采纳直流励磁机加磁场变阻器的他励励磁方式，手动调整，继电强励，设计有KFD-3型自动励磁调整器，长期不用。同期并网有手动和自动两种，有ZZQ-5自动准同期装置。发变组爱护采纳电磁型爱护继电器。

2.2系统解决方案

整个系统终期规模包括电厂全厂电气系统：添加AI-808人工智能调整器，110kV、35kV、10kV线路；5套发电机变压器组，以及与各发变组单元配套的6kV厂用电系统、励磁系统等。整个系统间隔层装置超过120个，本期工程包括1#发电机；1B、5B（联络变）两台主变压器，1#机厂用电系统，间隔层共计30个装置，通过光纤自愈环网联网实现人工智能化的管理。

本次#1机电气自动化系统改造涉及的电气设备：

主变#5B凹凸压侧断路器王105、王605及隔离开关王105东、王605甲、王605母。

主变#1B凹凸压侧断路器王351、王601及隔离开关王351北、王351南、王601甲、王601母。

发电机出口断路器王1，及隔离开关王1甲、王1母。

厂用电抗器凹凸压侧断路器厂611、厂612及隔离开关厂611母、厂611甲。

发电机端PT王1表1，王1表11。

6kVI段PT王600表及隔离开关王600表1。

6kV厂用工作段备用进线开关厂610及母线PT。

低压工作变41B、45B及40B的进线开关厂61、厂65、厂60。

低压380V工作四段工作进线开关厂411、厂451，备用进线开关厂410、厂405以及母线PT。

6kV厂用电的备自投和380V厂用电的备自投。

厂用高压辅机#1排粉、#1给粉、#1磨煤和#2给水。

10kV线路王11、王13、王14、王17、王18间隔全部开关及隔离开关。

10kV母线PT、母联开关王502及隔离

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开关。

2.3改造后实现的功能

2.3.1改造方案总体描述

（1）将原有的#1F-#5F的爱护屏和掌握屏取消，改为微机爱护和掌握装置，组屏五面。

（2）将原有的#1B-#5B和高备变#0B的爱护屏和掌握屏取消，改为微机爱护和掌握装置，组屏4.5面，0.5为#0B。

（3）取消原爱护掌握屏的#0B备自投设备、电抗器爱护，更新为电抗器微机爱护、#0B备自投装置与测控装置，组屏2.5面，论文联盟.LWlm.同时实现温度、直流与指挥信号等的测控。

（4）将6KV厂用电段的微机爱护测控装置就地安装在对应的开关柜上（共计41台），更换厂用电度表，就地安装在对应的开关柜上（共计28块），实现各单元的的爱护、测控和电能的采集。

（5）更换主控室四周电度表屏为新的电度表，可为全电子表以实现与后台机的串行通信，励磁系统、同期装置由电厂打算自购。

（6）将10kV和35kV出线的爱护屏和掌握屏取消，采纳微机爱护测控装置，实现爱护测控的一体化，将10kV出线的微机爱护测控装置就地安装在对应的间隔单元（共计11台），将35kV出线的微机爱护测控装置组成一面屏（共计7台）。

（7）110kV线路采纳微机爱护、测控，组成一面屏。改造后的系统全部实现微机化，基本取消原来全部的掌握爱护屏、掌握台（68面台），更新为18面微机爱护测控屏与计算机工作站，利用先进的网络技术进行双向通信、资源共享；并充分考虑了电气运行人员的工作习惯，取消硬手操，实现软手操，便于其全面、高效地管理电气设备，降低误操作和事故几率，提高平安运行水平和自动化水平；同时，主控室的有效空间扩大，使布局更为合理，为电厂的管理制造更有利的条件。

2.3.2改造后的功能实现

（1）数据采集与处理：对全部开关量、模拟量的实时采集，并能按要求处理或存贮。

（2）画面显示：模拟画面真实显示一次设备和系统的运行状态，可实时显示电流、电压等全部模拟量、计算量、隔离开关、断路器等实际开关状态及挂牌检修功能，能生成历史趋势图。

（3）运行监视：具有对各主要设备的模拟量数值、（下转第18页）（上接第33页）开关量状态的实时智能监视，有事故报警、越

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限和状态变化大事报警，大事挨次记录、声光、语音、电话图象报警。

（4）操作掌握：通过键盘或鼠标实现对断路器及电动隔离开关的掌握，励磁电流的调整。按顺控程序进行同期并网带负荷或停机操作。系统对运行人员的操作权限加以限制，以适应各级运行值班管理。

（5）故障录波：模拟量故障录波，波形捕获，开关量变位，挨次记录等（包括主要辅机）。

（6）在线分析：不对称运行分析、负序量计算等。

（7）在线参数设定及修改：爱护定值包括软压板的投退。

（8）运行管理：操作票专家系统，运行日志，报表的生成及存储或打印，运行曲线等。

2.4主要功能介绍

2.4.1电气试验功能

供应了发电机空载、短路、励磁机空载三种特性的电气试验专家软件，生成试验报表和曲线，并可打印存档。

2.4.2运行管理智能化

假如某间隔的状态是检修，则系统会将该间隔下的全部装置都标记为检修，在检修状态下，系统不再对装置上传的数据进行处理，同时也不允许用户对该装置进行任何操作。用户可以人工操作，对指定间隔的状态进行修改。

2.4.3挨次掌握功能

系统可以依据运行条件，根据事先的指定程序和步骤，自动的进行一系列操作。

2.4.4故障录波智能分析（原始波形显示）

故障录波分析工具供应了简洁直观的故障录波数据文件的分析功能。对故障进行还原，再现故障状况，以便继保工程师能够依据故障分析的结果，正确分析事故缘由，准时处理事故，评价继电爱护和断路器设备的运行及动作状况。

3.总结

当今社会，计算机技术已经渗透到生产生活的方方面面，计算机编程技术的日新月异催生自动化生产、运输、传播的快速进展。人脑是最精密的机器，编程也不过是简洁的仿照人脑的收集、分析、交换、处理、回馈，所以仿照模拟人脑的机能将是实现自动化的主要途径。电气自动化掌握是增加生产