Nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo chẩn đoán sự cố tiềm ẩn trong máy biến áp lực ứng dụng cho hệ thống điện Việt Nam

27 717 0
Nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo chẩn đoán sự cố tiềm ẩn trong máy biến áp lực ứng dụng cho hệ thống điện Việt Nam

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Header Page of 126 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN VĂN LÊ NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG TRÍ TUỆ NHÂN TẠO CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MÁY BIẾN ÁP LỰC - ỨNG DỤNG CHO HỆ THỐNG ĐIỆN VIỆT NAM Chuyên ngành: Mã số: MẠNG VÀ HỆ THỐNG ĐIỆN 62.52.50.05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT Footer Page of 126 ĐÀ NẴNG - 2013 Header Page of 126 Công trình hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: GS.VS.TSKH TRẦN ĐÌNH LONG PGS TS ĐINH THÀNH VIỆT Phản biện 1: …PGS.TSKH Hồ Đắc Lộc………………………………………… Phản biện 2: …PGS.TS Trần Văn Tớp……………………………………… … Phản biện 3: …TS Đoàn Anh Tuấn……………………………………………… Luận án bảo vệ Hội đồng chấm luận án cấp Nhà nước họp tại: ……………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Vào hồi: … giờ……ngày……tháng… năm 2013 Có thể tìm hiểu luận án Thư viện Quốc gia Trung tâm Thông tin Tư liệu Đại học Đà Nẵng Footer Page of 126 Header Page of 126 CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ [1] Đinh Thành Việt, Trần Hoàng Khứ, Nguyễn Văn Lê, (2005), Hệ chuyên gia chẩn đoán cố tiềm ẩn máy biến áp lực, Tạp chí khoa học công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, số 53, trang 50-54 [2] Đinh Thành Việt, Nguyễn Văn Lê, Nguyễn Quốc Tuấn (2005), Ứng dụng mạng nơron chẩn đoán cố tiềm ẩn máy biến áp lực, Tạp chí khoa học công nghệ Đại Học Đà Nẵng, số 1[9], trang 53-57 [3] Đinh Thành Việt, Nguyễn Văn Lê, Trần Hoàng Khứ; (2005), Kết hợp hệ chuyên gia mạng nơ ron nhân tạo chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA lực, Kỷ yếu Hội nghị Khoa học kỹ niệm 30 năm thành lập Trường Đại học Bách khoa Đà nẵng; trang 171-174 [4] Đinh Thành Việt, Nguyễn Văn Lê, (2006), Xây dựng hệ chuyên gia chẩn đoán cố tiềm ẩn máy biến áp lực ngôn ngữ C++, Tạp chí khoa học công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, số 56, trang 14-16 [5] Nguyễn Văn Lê, (2005, 2006), Đánh giá kết việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo chẩn đoán cố MBA 500 KV T1 pha C Yaly, Tạp chí Điện lực, số 12 năm 2005 trang 60-61 số năm 2006 trang 66-67 [6] Trần Đình Long, Đinh Thành Việt, Nguyễn Văn Lê, (2007), Ứng dụng Logic mờ chẩn đoán cố tiềm ẩn máy biến áp lực, Tạp chí khoa học công nghệ trường Đại học Kỹ thuật, số 59, trang 31-35 [7] Đinh Thành Việt, Nguyễn Văn Lê, (2012), Xây dựng hệ chuyên gia trọng số chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA lực, Tạp chí khoa học công nghệ Đại học Đà Nẵng, số 3[52], trang 55-61 Footer Page of 126 Header Page of 126 MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU - Mục đích luận án tìm biện pháp quản lý chất lượng máy biến áp (MBA) vận hành, kịp thời phát cố tiềm ẩn MBA, giảm thiểu tối đa thiệt hại nguyên nhân điện từ MBA MBA hư hỏng nặng tốn nhiều chi phí sửa chữa Nội dung nghiên cứu chủ yếu là: + Nghiên cứu thu thập liệu DGA để xây dựng hệ quản trị sở liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu quản lý chất lượng MBA + Tổng hợp phương pháp (pp) đánh giá chất lượng MBA nghiên cứu hướng dẫn, tiêu chuẩn đánh giá trạng thái MBA dựa vào DGA + Khảo sát kết nghiên cứu ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) chẩn đoán MBA dựa vào DGA công bố IEEE để có đánh giá khách quan khả ứng dụng phát triển công nghệ điều kiện VN + Xây dựng mô hình AI có khả tốt để chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA có cách điện dầu dựa vào liệu DGA góp phần phát triển công nghệ cho Việt Nam nước - Phạm vi nghiên cứu luận án: Nghiên cứu pp đánh giá tình trạng MBA, tập trung vào pp chẩn đoán online MBA thông qua DGA…; xây dựng sở liệu (DL) DGA MBA có vấn đề biện pháp quản lý DL; nghiên cứu ứng dụng AI chẩn đoán MBA để hạn chế việc điện MBA, hạn chế thiệt hại cho CT Điện lực cộng đồng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Luận án sử dụng pp nghiên cứu lý thuyết kết hợp với thực nghiệm: - Lý thuyết: Nghiên cứu pp đánh giá tình trạng MBA dựa vào DGA sử dụng giới; quy định đánh giá tình trạng MBA ngành điện; chế chẩn đoán MBA dựa vào DGA; pp AI ứng dụng pp AI chẩn đoán MBA công bố khoảng 20 năm qua - Thực nghiệm: Khảo sát thống kê DL DGA nghiên cứu công bố IEEE để xây dựng hệ DL cho nghiên cứu; nhận xét việc áp dụng quy định đánh giá chất lượng MBA VN; đánh giá việc chẩn đoán (CĐ) Footer Page of 126 Header Page of 126 pp DGA truyền thống; thực nghiệm ứng dụng AI nghiên cứu xây dựng CĐ trạng thái cố tiềm ẩn MBA DL kiểm tra số MBA VN; Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN a Ý nghĩa khoa học thực tiễn Chẩn đoán online MBA yêu cầu thiết thực đến dù có thiết bị DGA 10 năm ngành điện VN chưa có nghiên cứu nào, lý thuyết lẫn thực nghiệm tiến hành cách có hệ thống vấn đề CĐ online MBA nên nghiên cứu có ý nghĩa khoa học thực tiễn cho ngành điện Việt Nam Về mặt khoa học thực tiễn, luận án tập hợp nghiên cứu chi tiết pp chẩn đoán MBA dựa vào DGA truyền thống lẫn đại, thực khối lượng công việc nghiên cứu, phân tích lớn liên quan đến sở khoa học thực nghiệm nghiên cứu, tiếp thu kinh nghiệm chuyên gia DGA, nghiên cứu DGA, AI giới, … để tích lũy DL xây dựng mô hình nghiên cứu; kế thừa cách có chọn lọc ưu điểm pp hành nên xây dựng thành công “hai phương pháp mới” công nghệ AI pp EPS trọng số pp lai mạng MLP tích hợp hai đầu với EPS phân lớp CĐ cố tiềm ẩn MBA đạt kết CĐ tin cậy với ĐCX cao với kích thước mẫu kiểm tra đủ lớn, đáp ứng yêu cầu thực tiễn VN nước Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài thể nội dung sau: Tập hợp hệ thống hóa pp đánh giá tình trạng MBA dựa vào DGA, đặc biệt việc tập hợp kiến thức cốt lõi pp, từ xây dựng EPS chẩn đoán cho pp DGA truyền thống qua đánh giá ĐCX CĐ pp DL mẫu cố thực đủ lớn công việc thực nghiệm cần thiết để đơn vị sử dụng máy phân tích DGA biết ĐCX CĐ pp, từ có biện pháp kết hợp trước đưa kết luận Thu thập xử lý DL DGA lớn từ nguồn tin cậy hệ thống hóa lại DL DGA làm sở cho nghiên cứu sâu hơn; từ có sở bổ sung, phát triển pp CĐ MBA tốt Footer Page of 126 Header Page of 126 Khảo sát khối lượng lớn nghiên cứu công bố IEEE ứng dụng AI chẩn đoán MBA dựa vào DGA để tổng hợp kết nghiên cứu, mặt mặt hạn chế, qua đề nội dung cần tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện toán CĐ có độ tin cậy cao Xây dựng pp CĐ cố tiềm ẩn MBA, giải số hạn chế pp trước đó, đáp ứng yêu cầu CĐ MBA ngành điện VN tạo hội hợp tác phát triển với nước khác lĩnh vực 5- Xây dựng hệ thống CĐ MBA trực tuyến tin cậy thành công việc tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật viên DGA giới khai thác công nghệ để quản lý chất lượng MBA cách dễ dàng Giới thiệu tầm quan trọng việc CĐ online MBA lợi ích kỹ thuật DGA; đề xuất áp dụng pp quản lý chất lượng MBA theo nguyên lý online dựa vào DGA CĐ trực tuyến, qua tiết kiệm nhiều chi phí; nâng cao khả cung cấp điện liên tục, an toàn tin cậy cho HTĐ VN b Những đóng góp luận án Luận án cung cấp có hệ thống kiến thức cần thiết cho nhà quản lý Kỹ sư ngành điện pp DGA online phát sớm tình trạng không bình thường MBA vận hành, thấy vai trò quan trọng việc CĐ MBA trạng thái vận hành lợi ích kỹ thuật DGA, từ có chương trình đầu tư sách bảo trì MBA hiệu cho HTĐ Thu thập, xử lý xây dựng liệu (DL) có kích thước đủ lớn tin cậy với chi phí thấp; thiết kế hệ quản trị CSDL có giao diện thân thiện đảm bảo tin cậy bảo mật cho người sử dụng, tổ chức quản lý phục vụ CĐ thiết bị điện quản lý chất lượng MBA Tổng hợp 10 pp truyền thống CĐ MBA dựa vào DGA xây dựng EPS chẩn đoán dựa vào pp này, đánh giá thực CĐ theo pp, làm sở cho việc lựa chọn kết luận tình trạng MBA Kỹ sư Xây dựng mô hình EPS trọng số phù hợp cho CĐ cố tiềm ẩn MBA với ĐCX cao so với EPS công bố Xây dựng mô hình CĐ lai mạng nơ ron MLP với EPS phân lớp CĐ cố tiềm ẩn MBA dựa vào DGA cho MBA đạt ĐCX cao Footer Page of 126 Header Page of 126 Bằng công nghệ AI thiết lập công cụ trợ giúp kỹ thuật viên DGA khai thác hiệu thiết bị người quản lý MBA kiểm soát nhanh chất lượng MBA với ĐCX cao thực thành công việc đơn giản hóa công nghệ phức tạp với độ tin cậy cao Nghiên cứu sở đề xuất với ngành điện VN ban hành quy định việc ứng dụng công nghệ AI quản lý MBA Nghiên cứu xây dựng thành công hệ thống CĐ trực tuyến trang Web CTCP Thủy điện A Vương ngôn ngữ Việt Anh (avuong.com/Transformer diagnosis), đến có đến 800 ngàn lượt truy cập CĐ chuyên gia nhiều nước (Nga, Trung Quốc, Canada, Mỹ, Nhật, Pháp, ) có tháng đến chục ngàn lượt CĐ (có ngày 500 lượt truy cập CĐ) BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN Ngoài phần mở đầu kết luận chung luận án gồm 06 chương Chương 1: Tổng quan pp đánh giá tình trạng MBA dựa vào DGA Chương 2: Xây dựng sở liệu DGA Chương 3: Các pp CĐ cố tiềm ẩn MBA dựa vào DGA Chương 4: Xây dựng hệ EPS trọng số CĐ cố tiềm ẩn MBA Chương 5: Mô hình toán mạng ANN- MLP ứng dụng CĐ cố tiềm ẩn MBA lực Chương 6: Xây dựng ANN- MLP lai với EPS phân lớp liệu DGA chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA Ứng dụng cho HTĐ Việt Nam Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MBA LỰC DỰA VÀO DGA Cách điện MBA nguyên nhân cố tiềm ẩn Cơ chế sinh khí cách điện có tác động “điện nhiệt” sở cho việc CĐ MBA Đánh giá phẩm chất cách điện thông qua DGA CĐ cố tiềm ẩn MBA 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 Phương pháp giám sát MBA: Có nhiều pp tập trung chủ yếu vào pp không cắt điện Footer Page of 126 Header Page of 126 1.1.2 Các yếu tố tác động làm giảm tuổi thọ MBA phương pháp luận chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA lực a- Các yếu tố tác động làm giảm tuổi thọ MBA gồm: Điện (quá điện áp, ngắn mạch, tải); Hoá học (phân huỷ dầu, giấy cách điện, ẩm); Nhiệt (quá tải, khuyết tật chế tạo, hệ làm mát ) b- Phương pháp luận chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA lực: Các hư hỏng MBA thường hệ thống cách điện mà nguyên nhân ngắn mạch, điện áp, tải ; có cố tiềm ẩn cách điện bị phân hủy tạo khí đặc trưng hòa tan dầu, phân tích hàm lượng khí suy trạng thái cố tiềm ẩn có MBA 1.1.3 Sự phân hủy cách điện a Sự phân hủy dầu cách điện nhiệt điện sinh khí H2; CH4; C2H6,… b Sự phân hủy cách điện rắn nhiệt điện sinh khí CO;CO2 1.1.4 Thí nghiệm đánh giá trạng thái cách điện MBA 1.2 SỰ CỐ MBA VÀ CÁC PP CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA DỰA VÀO DGA Chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA online dựa vào DGA có nghĩa dựa vào kết DGA để CĐ tình trạng MBA mà không cần cắt điện MBA 1.2.1 Sự cố MBA nguyên nhân - Các loại cố MBA: theo IEEE C57.125; C57.104 là: hồ quang điện; vầng quang điện; nhiệt cách điện rắn; nhiệt cách điện lỏng - Các nguyên nhân gây cố MBA: Một loại hư hỏng có nhiều nguyên nhân nguyên nhân gây vài hư hỏng (bảng 1.1) [1], [28] nên xác định loại hư hỏng nguyên nhân khó khăn Hiện DGA- MBA pp tốt để CĐ cố tiềm ẩn MBA Bảng 1.1: Các trạng thái hư hỏng MBA nguyên nhân Hư hỏng HQ VQ Ngắn mạch vòng dây X Hở mạch cuộn dây X Hoạt động bên LTC X Xê dịch biến dạng cuộn dây X Xê dịch biến dạng dẫn (từ cuộn dây X Nguyên nhân Footer Page of 126 QN giấy QN dầu X X X X Header Page of 126 đến sứ, OLTC…) Lỏng đấu nối đầu sứ, dây dẫn, đấu dây Nước tự độ ẩm mức dầu Các hạt kim loại Lỏng mối nối chắn vầng quang 10 Lỏng vòng siết, đệm, dây nối đất lõi, chỗ định vị 11 Sự cố đánh thủng 12 Quá tải 13 Hư hỏng bu lông cách điện 14 Rỉ rét hư hỏng khác lõi 15 Hư hỏng đai bó quanh vỏ máy 16 Kẹt tuần hoàn dầu 17 Khuyết tật hệ thống làm mát X X X X X X X X X X X X X X X X X 1.2.2 Các khí đặc trưng MBA cố - Quan hệ nhiệt độ tốc độ phát sinh loại khí mô tả hình1.2 H2 CH4 C2H6 C2H4 o C C2H2 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 Hình 1.2, Mô tả cụ thể quan hệ tạo khí nhiệt độ - Các khí phát sinh MBA cố (do phân hủy cách điện) phân nhóm: Nhóm Hydrocacbon Hydrogen (5 khí): CH4; C2H6; C2H4; C2H2; H2 Nhóm cacbon oxides (2 khí): CO; CO2 - Các khí cố (2 khí): N2; O2 - Các loại cố khí sinh Vầng quang: Khí phân hủy H2 Quá nhiệt: Khí phân hủy CH4 C2H4 Hồ quang: Khí phân hủy H2 C2H2 1.2.3 Các pp chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA dựa vào DGA Hiện có 10 phương pháp là: Dornenburg; Roger gốc ; Roger sửa đổi; IEC truyền thống ; IEC599 sửa đổi;… hầu hết có ĐCX hạn chế 1.3 CÁC PP CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA DỰA VÀO AI Từ 1987 đến 2011 có 400 công trình IEEE từ Mỹ, Úc, Ấn độ, Trung Quốc, Canada (thống kê NCS thực hiện: EPS có 26 ; ANN có 72 ; Footer Page of 126 Header Page 10 of 126 FL ANN-FL có 58 ; ANN-EPS có 20 ; DGA liên quan khác 248… ) Các nghiên cứu ứng dụng AI dựa vào DGA chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA phát triển mạnh, nhiên ĐCX chẩn đoán PP thấp 1.4 KẾT LUẬN Chương giới thiệu tổng quan pp truyền thống đại chẩn đoán MBA dựa vào pp DGA, pp âm thanh, pp AI, pp AI dựa vào DGA pp có nhiều ưu điểm luận án tập trung nghiên cứu Chương điểm qua công bố ứng dụng AI chẩn đoán MBA dựa vào DGA nhiều tác giả giới từ năm 80 đến nêu số nhận xét sau: - DGA kỹ thuật áp dụng thành công CĐ hư hỏng tiềm ẩn MBA lực, kiến thức kinh nghiệm chuyên gia tìm tài liệu công bố quốc tế từ năm 80 đến - Công nghệ AI dựa vào DGA chẩn đoán MBA nước VN với độ tin cậy chưa cao nên nhiều khả tiếp tục nghiên cứu giải - Xây dựng CSDL DGA yêu cầu cấp thiết ngành điện VN - Xây dựng hệ thống mở CĐ trực tuyến miễn phí internet cần thiết để CĐ trạng thái MBA Đây hệ thống CĐ có tính đại chúng giới chưa có (trang avuong.com mục tranformer diagnosis) Chương XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU DGA 2.1 GIỚI THIỆU VỀ DỮ LIỆU DGA: Dữ liệu thực DGA MBA có cố tiềm ẩn định cho việc triển khai nghiên cứu 2.2 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU DGA 2.2.1 Tình hình quản lý DL-DGA ngành điện VN: Ít DL cố tiềm ẩn việc quản lý DL chưa có hệ thống 2.2.2 PP thu thập DL-DGA phục vụ nghiên cứu: Chủ yếu gián tiếp 2.2.3 Xuất xứ liệu: Thống kê bảng 2.1 Footer Page 10 of 126 10 Header Page 13 of 126 gia cần tham khảo kết CĐ pp trước đưa kết luận Chương XÂY DỰNG EPS TRỌNG SỐ CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA 4.1 PHƯƠNG PHÁP EPS TRỌNG SỐ CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA 4.1.1 Nội dung phương pháp trọng số : EPS trọng số pp xây dựng với chế hoạt động theo nguyên lý “hội đồng- hiệu chỉnh theo “tri thức” liệu DL1, “tri thức” DL1 thể qua thông số trọng số trạng thái Nội dung (luật 1): Xác định trọng số trạng thái : a Nội dung: Trọng số trạng thái k phương pháp i (ký hiệu X i( k ) ) tỷ số hiệu số chẩn đoán sai trạng thái k theo PP i với tổng trạng thái k liệu dùng chẩn đoán (DL1) trừ cho số mẫu trạng thái k không chẩn đoán được; biểu thức (4.1) sau: X i( k ) = DX i( k ) − SX i( k ) TX ( k ) (4.1) tử số công thức 4.1 nhỏ trọng số gán k: ký hiệu trạng thái máy biến áp: k = (BT, SC, QN, PD, VQ, HQ) i: ký hiệu phương pháp EPS; i= 1÷10 (theo bảng 4.2) DX i( k ) : Số mẫu chẩn đoán trạng thái k phương pháp i DL1 SX i( k ) : Số mẫu CĐ sai: trạng thái khác lại CĐ trạng thái k PP i DL1 TX ( k ) : Tổng số mẫu trạng thái k DL1 trừ cho số mẫu trạng thái k không chẩn đoán (không xác định) Ví dụ 1: Trọng số BT phương pháp i=1= Dornenburg (PP 1) tính sau: Từ kết chương PL7, ta có: DX 1( BT ) = 119; SX 1( BT ) = 26; TX ( BT ) = 186-46, với 46 số mẫu trạng thái thực BT không chẩn đoán X1( BT ) = DX1( BT ) − SX1( BT ) = (119 – 26)/ (186-47) = 0,67 TX ( BT ) Footer Page 13 of 126 11 Header Page 14 of 126 Dựa vào Luật EPS trọng số, ta tính toán trọng số trạng thái pp chuyên gia truyền thống Bảng 4.2; Bảng 4.2: Bảng trọng số trạng thái theo pp hệ chuyên gia TRỌNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA CÁC PHƯƠNG PHÁP STT (i) PHƯƠNG PHÁP Phân loại BT-SC BT SC Phân loại QN-PD QN PD Phân loại HQ-VQ VQ HQ 186 247 135 112 32 80 10 Số lượng mẫu Dornenburg Tỷ lệ Rogers Rogers sửa đổi IEC 599 IEC 599 sửa đổi Khí khóa JICA EPS.Wang V Năng lượng Nga Tam giác Duval 0.67 0.69 0.45 0.79 0.6 0.52 0.42 0.31 0.13 0.28 0.45 0.04 0.11 0.06 0.4 0.37 0.29 0.5 0.32 0.72 0.53 0.3 0.55 0.74 0.51 0.62 0.49 0.68 0.49 0.84 0.72 0.12 0.75 0.67 0.68 0.19 0.83 0.34 0.11 0.82 0.71 0.13 0.19 0.34 0 0 0.13 0.64 0.04 0.76 0.05 0.17 0.24 0.23 0.78 Nội dung (luật 2): Cảnh báo trạng thái: Mỗi chuyên gia phép đưa cảnh báo trạng thái máy biến áp: cbX i( k ) cảnh báo trạng thái k chuyên gia thứ i Nội dung (luật 3): Xác định kết chẩn đoán: Giá trị cực đại Tổng tích số trọng số trạng thái cảnh báo trạng thái CĐ “hội đồng- hiệu chỉnh theo trọng số” kết chẩn đoán EPS trọng số Max [ TT BT 10 SC 10 BT SC SC BT = ∑ (X i cbX i ) ] = ∑ (X i cbX i ) , TT i =1 i =1 4.1.2 Xây dựng chương trình EPS trọng số EVN.EPS2 chẩn đoán MBA Ứng dụng ngôn ngữ lập trình Microsoft Visual C# xây dựng EPS trọng số 4.2 HOẠT ĐỘNG CỦA CHƯƠNG TRÌNH HỆ EPS TRỌNG SỐ Chương trình bao gồm mô đun: giao diện chính, kết chẩn đoán, biên chẩn đoán chức khác 4.2.1 Trường hợp chẩn đoán Mẫu DGA lấy từ CSDL TS.Duval DL2 có cố thật QN: H2= 130 ppm; CH4=140; C2H2 = 0; C2H4 = 120; C2H6 = 24 ppm; Qua kết hình 4.4 ta có pp cảnh báo trạng thái "QN"; phương pháp cảnh báo trạng thái "VQ"; phương pháp cảnh báo trạng thái "BT" Footer Page 14 of 126 12 Header Page 15 of 126 Hình 4.3: Thông tin MBA DGA Hình 4.4: Kết chẩn đoán pp EPS Từ kết hình 4.4 ta có cảnh báo trạng thái pp bảng 4.3 Bảng 4.3: Cảnh báo trạng thái EPS trọng số trường hợp cbX iBT cbXSC cbX iPD cbXiVQ cbXiHQ cbXiQN i PP Kết 10 QN (Dor.) QN (Ro.) QN (Ro-r) QN (IEC) QN (IEC-r) VQ (kkhóa) BT (JICA) QN (W-EPS) QN (Nga) QN (Duval) 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 a Xác định trạng thái: BT SC (sử dụng trọng số từ bảng 4.2, xem Phụ lục) BT cbX1BT ) + (0,04 x cbX 3BT ) + (0,11 x cbX BT ) + (0,06 x cbX ) + (0,4 x BT ) cbX 6BT ) + (0,37 x cbX 7BT ) + (0,29 x cbX 8BT ) + (0,5 x cbX 9BT ) + (0,32 x cbX10 TTBT = (0,67 x = (0,67 x 0) + (0,04 x 0) + (0,11 x 0) + (0,06 x 0) + (0,4 x 0) + (0,37 x 1) + (0,29 x 0) + (0,5 x 0) + (0,32 x 0) = 0,37 SC SC cbX1SC ) + (0,45 x cbX SC ) + (0,72 x cbX ) + (0,53 x cbX ) + (0,3 x SC SC SC SC cbX SC ) + (0,55 x cbX ) + (0,74 x cbX ) + (0,51 x cbX ) + (0,62 x cbX ) + SC (0,49 x cbX10 ) TTSC = (0,69 x = (0,69 x 1) + (0,45 x 1) + (0,72 x 1) + (0,53 x 1) + (0,3 x 1) + (0,55 x 1) + (0,74 x 0) + (0,51 x 1) + (0,62 x 1) + (0,49 x 1)= 4,86 Kết (BT-SC) = Max(TTBT = 0,37 ,TTSC = 4,86) = SC, chương trình tiếp tục xác định QN-PD b Xác định trạng thái Quá nhiệt Phóng điện QN QN cbX1QN ) + (0,6 x cbX QN ) + (0,68 x cbX ) + (0,49 x cbX ) + (0,84 x QN QN QN cbX 5QN ) + (0,72 x cbX QN )+ (0,12 x cbX ) + (0,75 x cbX ) + (0,67 x cbX10 ) TTQN = (0,79 x = (0,79 x 1) + (0,6 x 1) + (0,68 x 1) + (0,49 x 1) + (0,84 x 1) + (0,72 x 0)+ (0,12 x 1) + (0,75 Footer Page 15 of 126 13 Header Page 16 of 126 x 1) + (0,67 x 1) = 4,94 PD PD cbX1PD ) + (0,42 x cbX PD ) + (0,68 x cbX ) + (0,19 x cbX ) + (0,83 x PD ) cbX 5PD ) + (0,34 x cbX 7PD )+ (0,11 x cbX 8PD ) + (0,82 x cbX 9PD ) + (0,71 x cbX10 TTPD = (0,52 x = (0,52 x 0) + (0,42 x 0) + (0,68 x 0) + (0,19 x 0) + (0,83 x 0) + (0,34 x 0)+ (0,11 x 0) + (0,82 x 0) + (0,71 x 0) = Kết (QN-PD) = Max(TTQN = 4,94 ,TTPD = ) = QN, chương trình cảnh báo trạng thái "Quá nhiệt" dừng chương trình lại Kết luận: Chương trình trọng số xác định máy biến áp bị nhiệt với trạng thái thực máy biến áp 4.2.2 Trường hợp chẩn đoán 2: Mẫu DGA MBA 500kV/15,75kV- 72MVA nhà máy thủy điện Ialy với cố thật HQ (xem phân tích Tạp chí Điện lực, số 12 năm 2005 trang 60-61 số năm 2006 trang 66-67) Kết (VQ-HQ) = Max(VQ = 0,34 ,HQ = 1.42 )= HQ 4.3 ĐÁNH GIÁ ĐỘ CHÍNH XÁC CHẨN ĐOÁN CỦA EPS TRỌNG SỐ Thực kiểm tra ĐCX chương trình với 431 mẫu DL2 kết chẩn đoán 374 mẫu/431 mẫu, bình quân đạt tỷ lệ: 86,8% Bảng 4.5: Độ xác chẩn đoán EPS trọng số theo trạng thái TT Trạng thái MBA Bình thường (BT) Quá nhiệt (QN) Vầng quang (VQ) Hồ quang (HQ) Bình quân Bộ mẫu DL2 188 134 29 80 431 EPS trọng số CĐ 170 123 72 374 % CĐ 90,4% 91,8% 31.03% 90% 86.8% 4.4 KẾT LUẬN EPS trọng số pp dựa vào kết 10 EPS nghiên cứu xây dựng từ 10 pp DGA truyền thống “tri thức” DL1, khai thác tri thức hiệu chỉnh lại tri thức 10 EPS theo thực tế DL1 xây dựng thành công EPS EPS trọng số CĐ MBA với ĐCX CĐ cao tin cậy cho người sử dụng, tiết kiệm thời gian yêu cầu trình độ chuyên gia Với tập kiểm tra DL2 (431 mẫu) EPS trọng số CĐ trạng thái CĐ không xác định, khắc phục nhược điểm số pp truyền thống Trừ trạng thái vầng quang ĐCX chẩn đoán thấp, ĐCX chẩn đoán Footer Page 16 of 126 14 Header Page 17 of 126 trạng thái lại phương pháp EPS trọng số đạt cao (BT, HQ & QN 90%) so với phương pháp EPS công bố Tuy EPS trọng số đạt ĐCX chẩn đoán cao việc CĐ cố tiềm ẩn MBA toán cần có nhiều cách giải cách giải gần kết đưa tin cậy AI công nghệ mạnh nên nghiên cứu triển khai ứng dụng thêm công cụ AI lai mạng MLP với EPS phân lớp DL để có đáp áp toán CĐ tin cậy chương Chương MÔ HÌNH TOÁN CỦA MẠNG ANN- MLP ỨNG DỤNG TRONG CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA Chương trình bày tóm tắt mô hình toán ANN, ứng dụng ANN HTĐ nói chung CĐ thiết bị điện nói riêng, mạng MLP với lực học- tích lũy tri thức sau ứng dụng tri thức học để CĐ tình trạng thiết bị điện, dựa vào lực nghiên cứu chọn mô hình mạng MLP để xây dựng mô hình CĐ cố tiềm ẩn bên MBA lực Chương MẠNG ANN- MLP LAI VỚI EPS PHÂN LỚP DỮ LIỆU DGA CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA- ỨNG DỤNG CHO HTĐ VIỆT NAM Với riêng mạng MLP khã học giới hạn, kiến thức khã CĐ giới hạn nên việc xây dựng mô hình tích hợp mô đun MLP hai trạng thái lai với EPS phân lớp DL để tăng mẫu học lên đáng kể cần thiết 6.1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍCH HỢP CÁC MÔ ĐUN MẠNG NƠ RON NHÂN TẠO MLP CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA Tiêu chí lựa chọn mô hình dùng cho nghiên cứu : Luận án dùng p p thực nghiệm, trình luyện hội tụ nhanh sai số cuối thấp để chọn mô hình và cấu trúc mạng đáp ứng điều kiện bài toán Footer Page 17 of 126 15 Header Page 18 of 126 Cấu trúc mô hình nghiên cứu: Căn mô hình công bố giới, luận án xây dựng mô hình là mô hình tích hợp các mô đun mạng độc lập với đầu vào là DGA và đầu là trạng thái (hình 6.10), với mô đun mạng nơ ron MLP tư tương tự theo kiểu logic “đúng-sai” BT BT PĐ Đầu vào DGA ANN Cấp SC ANN Cấp ANN Cấp VQ VQ HQ HQ ≤300° QN ANN Cấp >300° đến 700° >300° ANN Cấp CẢNH BÁO TRẠNG THÁI MBA >700° Hình 6.10: Cấu trúc mô hình tích hợp mô đun MLP 6.2 LỰA CHỌN MÔ HÌNH MLP TỐI ƯU LẦN (ĐCX theo số đầu ra) MLP tối ưu thực qua lần tối ưu để chọn mạng phù hợp MLP tối ưu lần chọn lựa theo pp thực nghiệm Mô hình MLP có đầu vào, lớp ẩn đến đầu có ĐCX CĐ cao số nơ ron lớp ẩn ảnh hưởng đến kết CĐ xem mô hình tối ưu lần 6.2.1 Các mô hình MLP khảo sát để chọn mô hình tối ưu lần Gồm 42 mô hình MLP 1-2 lớp ẩn; đầu vào; từ đến đầu 6.2.2 Các liệu sử dụng tối ưu lần 1: DL4 DL5 6.2.3 Độ xác chẩn đoán 6.2.4 Mạng MLP tối ưu lần 1: Trong tối ưu lần chọn 14 MLP đầu ra, lớp ẩn có ĐCX CĐ cao ổn định, phù hợp với mô hình nghiên cứu nên chọn thực nội dung luận án 6.3 PHƯƠNG PHÁP HỆ CHUYÊN GIA PHÂN LỚP THEO DGA 6.3.1 Phương pháp tổng khí cháy hoà tan (TCG: IEEE C57-104TM) Các dẫn IEEE C57-104TM giới thiệu bảng 6.6 6.7 Trạng thái H2 CH4 C2H2 C2H4 C2H6 CO CO2 TCG Bảng 6.6: Giới hạn nồng độ (ppm) khí cháy hoà tan Điều kiện 100 120 35 50 65 350 2500 720 Điều kiện 101÷700 121÷400 36÷50 51÷100 66÷100 351÷570 2500÷4000 721÷1920 Footer Page 18 of 126 Điều kiện 701÷1800 401÷1000 51÷80 101÷200 101÷150 571÷1400 4001÷10000 1921÷4630 Điều kiện > 1800 > 1000 > 80 > 200 > 150 > 1400 >10000 > 4630 Ghi 16 Header Page 19 of 126 Bảng 6.7: Các hành động dựa phương pháp tổng khí cháy hòa tan ĐK Nồng độ tổng khí cháy (TCG) Khuyến cáo Tiếp tục vận hành bình thường TCG< 720 ppm MBA làm việc BT; Bất kỳ khí vượt ngưỡng bảng 6.6 cần kiểm tra thêm TCG< 720 ppm tốc độ sinh khí > 30 LK1 Lời khuyên (LK1): Thận trọng phân tích khí để tìm nguyên nhân 721÷1920 ppm: TCG lớn BT Bất kỳ khí vượt ngưỡng bảng 6.6 cần kiểm tra thêm Một cố tồn LK1: Thận trọng phân tích khí để tìm nguyên nhân 1921÷4630 ppm: TCG mức cho thấy mức độ phân hủy cao cách điện (giấy dầu) Bất kỳ khí vượt ngưỡng bảng 6.6 cần kiểm tra thêm Một cố tồn a- TCG> 4630ppm tốc độ sinh khí ≤30: cho thấy phân hủy mức cách điện (giấy dầu) Tiếp tục vận hành làm hỏng MBA, thực lời khuyên b- TCG> 4630ppm tốc độ sinh khí >30, thực lời khuyên LK2: Hết sức thận trọng, phân tích khí để tìm nguyên nhân Lên kế hoạch cắt điện liên hệ nhà SX để thảo luận biện pháp LK 2: LK 3: Nghiêm trọng; xem xét việc tách thiết bị khỏi lưới liên hệ với nhà sản xuất để có biện pháp 6.3.2 Phân lớp liệu theo tổng hàm lượng khí cháy hoà tan dầu Căn Bảng 6.7, TCG ĐK 3,4 theo LK2 có khả có cố tồn tại, việc định vận hành phải thận trọng Qua nhận xét đối chiếu với CSDL 864 mẫu DGA xây dựng, nghiên cứu đưa cách phân lớp theo TBG (với TBG định nghĩa theo công thức 6.1) phân lại nhóm DL theo lớp (TBG gồm khí H2 ;CH4 ;C2H2 ;C2H4 ;C2H6 ): TBG = TCG – CO (6.1) Lớp 1: Vùng nhạy cảm TBG= (25- 2000ppm), gồm giới hạn ĐK TCG: lớp quan trọng dễ nhầm lẫn CĐ có hay không cố tiềm ẩn Lớp chia làm phân lớp: Phân lớp 1: 25 ppm ≤ TBG < 110 ppm; Phân lớp 2: 110 ppm ≤ TBG < 500 ppm; Phân lớp 3: 500 ppm ≤ TBG < 2000 ppm Lớp 2: Vùng đặc biệt TBG > 2000ppm, gồm điều kiện 4: lớp có khả cao nhất xảy không BT có vài cố tiềm ẩn rõ nét Căn TBG, phân lớp và bộ DL1 DL2 việc phân lớp theo trạng thái MBA đảm bảo cho khả luyện mạng MLP thực sau: Footer Page 19 of 126 17 Header Page 20 of 126 a Một trạng thái: Khi TBG < 25ppm Tổng số mẫu = 96, vùng có trạng thái BT, vùng an toàn tuyệt đối b Bốn trạng thái: 25 ppm ≤ TBG < 500 ppm, phân thành vùng - Vùng 1: 25 ppm ≤ TBG < 110 ppm; tổng số mẫu= 234 mẫu, vùng này có đủ trạng thái MBA (204 mẫu BT; 18 QN; VQ; mẫu HQ) - Vùng 2: 110 ppm ≤ TBG < 500 ppm; Tổng số mẫu = 225 mẫu, Vùng này có đủ trạng thái MBA (74 mẫu BT; 79 QN; 24 VQ; 48 mẫu HQ) c Ba trạng thái: TBG ≥ 500 ppm, phân thành vùng - Vùng 3: 500 ppm ≤ TBG < 2000 ppm; tổng số mẫu= 130 mẫu, vùng này hầu hết có trạng thái (69 mẫu QN; 13 mẫu VQ, 48 mẫu HQ) - Vùng 4: TBG ≥ 2000ppm: Tổng số = 179 mẫu, vùng có trạng thái toàn cố QN, VQ, HQ (103 mẫu QN, 18 mẫu VQ, 58 mẫu HQ) 6.4 LỰA CHỌN MÔ HÌNH MẠNG MLP TỐI ƯU LẦN THEO TBG Căn vào tối ưu lần lựa chọn cấu trúc MLP cho toán CĐ MBA chọn 14 mạng MLP có đầu vào, lớp ẩn với đầu với kết CĐ mức 92% liệu DL4 Bước tối ưu lần để chọn MLP cho hệ lai ANN-EPS phân lớp 14 mạng tiêu chí chọn ĐCX CĐ mạng theo phân lớp: mạng tối ưu phân lớp mạng có ĐCX cao chẩn đoán mẫu DL thuộc phân lớp Kết có ba MLP tối ưu sử dụng cho nghiên cứu là: 5x20x2; 5x25x2; 5x25x12x2 6.5 HỆ LAI GIỮA CÁC MÔ ĐUN MẠNG MLP HAI ĐẦU RA VỚI EPS PHÂN LỚP TBG Hệ lai ANN-EPS phân lớp cụm từ kết hợp mạng nơ ron EPS phân lớp DL để giải toán CĐ MBA xác 6.5.1 Mạng nơ ron lai ANN-EPS2 EVN 6.5.2 Mô hình tích hợp mô đun mạng MLP lai với EPS phân lớp liệu TBG chẩn đoán MBA Kết nối phương pháp phân lớp TBG khối Logic lại ta có mô hình tích hợp mô đun mạng MLP lai với EPS phân lớp liệu TBG chẩn đoán MBA thể lưu đồ thuật toán hình 6.21 Footer Page 20 of 126 18 Header Page 21 of 126 6.5.3 Cơ chế hoạt động mô hình lai: theo trình tự sau: Bình thường BẮT ĐẦU H2 TBG= H2+ CH4+ C2H2+ C2H4+C2H6 C2H6 H2 … … C2H6 … … C2H6 TBG > 11 ppm Đúng H2 … … Đúng Mạng tối ưu 5x20x2 25500 ppm Quá nhiệt 3000 ÷ 7000C Quá nhiệt > 7000C Vầng quang CẢNH BÁO TRẠNG THÁI MÁY BIẾN ÁP LỰC TBG > 25 ppm … Mạng tối ưu 5x25x2 Hồ quang Sự cố H2 … … C2H6 Quá nhiệt Mạng tối ưu 5x20x2 TBG>2000 ppm Phóng điện Hình 6.21: Thuật toán kết hợp EPS phân lớp với MLP tích hợp môđun trạng thái H Trong … … (H2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6) C2H6 Bước 1: Nhập vào thông số loại khí (H2, CH4, C2H2, C2H4, C2H6) Bước 2: Tính TBG: TBG = H2 + CH4+ C2H2 + C2H4 + C2H6 Bước 3: Nếu TBG ≤ 25 ppm đầu trạng thái MBA BT dừng CT Bước 4: Tuần tự gọi mạng BTSC, QNPĐ, PLQN, PLPĐ BTSC mạng phân loại Bình thường Sự cố QNPĐ mạng phân loại Quá nhiệt Phóng điện PLQN mạng phân loại trạng thái mức độ Quá nhiệt PLPĐ mạng phân loại Hồ quang Vầng quang Footer Page 21 of 126 19 Header Page 22 of 126 1- Nếu 25 < TBG ≤ 110 ppm Chương trình gọi mạng BTSC (5x25x2) luyện với 25ppm < TBG ≤ 110 ppm - Nếu đầu BTSC(5x25x2): BT kết luận MBA BT dừng CT - Nếu đầu mạng BTSC(5x25x2): SC CT gọi mạng QNPĐ(5x20x2) luyện với (25ppm < TBG ≤ 500ppm) và: + Khi đầu QNPĐ(5x20x2): QN gọi mạng PLQN(5x25x2) luyện với (25ppm < TBG ≤ 1100ppm) đưa ra: QN ≤ 300°C QN > 300°C, dừng CT + Khi đầu QNPĐ(5x20x2): PD CT gọi mạng PLPĐ(5x25x2) luyện với (25ppm < TBG ≤ 500ppm) đưa ra: VQ HQ dừng CT 2- Nếu 110ppm < TBG ≤ 500 ppm Chương trình gọi mạng BTSC(5x20x2) luyện với 110ppm < TBG ≤ 500ppm - Nếu đầu BTSC(5x20x2) BT kết luận MBA BT dừng CT - Nếu đầu mạng BTSC(5x20x2) SC CT gọi mạng QNPĐ(5x20x2) luyện với (25ppm < TBG ≤ 500ppm) và: + Khi đầu QNPĐ(5x20x2) QN gọi mạng PLQN(5x25x2) luyện với (25ppm < TBG ≤ 1100ppm) đưa ra: QN ≤ 300°C QN > 300°C dừng CT + Khi đầu QNPĐ(5x20x2) PD CT gọi mạng PLPĐ(5x25x2) luyện với (25ppm < TBG ≤ 500ppm) đưa VQ HQ dừng CT 3- Nếu 500ppm < TBG ≤ 2000 ppm Chương trình gọi mạng QNPĐ(5x20x2) luyện với 500ppm< TBG ≤ 2000 ppm - Nếu đầu QNPĐ(5x20x2) QN và: + Khi (500ppm 3000C) dừng CT + Khi (TBG > 1100ppm) CT gọi mạng PLQN(5x25x2) luyện với (TBG > 1100ppm) đưa ra: QN 3000 ÷ 7000C QN > 7000 C dừng CT - Nếu đầu QNPĐ(5x20x2) PD CT gọi mạng PLPĐ(5x25x12x2) luyện với (TBG > 500ppm) đưa ra: VQ HQ dừng CT 4- Nếu TBG > 2000 ppm Footer Page 22 of 126 20 Header Page 23 of 126 Chương trình gọi mạng QN-PĐ (5x20x2) luyện với TBG > 2000 ppm - Nếu đầu QNPĐ(5x20x2) QN CT gọi mạng PLQN(5x25x2) luyện với (TBG > 1100ppm) đưa ra: QN 3000 ÷ 7000C QN > 7000 C - Nếu đầu QNPĐ(5x20x2) PD CT gọi mạng PLPĐ(5x25x12x2) luyện với (TBG > 500ppm) đưa ra: VQ HQ dừng CT 6.6 CHƯƠNG TRÌNH LAI MẠNG MLP TÍCH HỢP CÁC MÔ ĐUN ĐẦU RA VỚI EPS PHÂN LỚP CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA 6.6.1 Giới thiệu chương trình Chương trình lai viết ngôn ngữ lập trình Microsoft Visual C# thuận lợi cho trình bảo mật mã nguồn giao diện sinh động, cung cấp văn CĐ cho người sử dụng 6.6.2 Áp dụng cho hệ thống điện Việt Nam Trường hợp 1: T2, Trạm 110KV Mông Dương 7- 1999; cố thực QN Kết CĐ cố thực MBA QN (Bộ chuyển nấc phía 35KV tiếp xúc kém, sau sử lý MBA vận hành lại BT), (hình 6.22) Trường hợp 2: Pha B- T7 Thủy điện Hòa Bình tháng 6- 2001; cố thực QN Kết CĐ cố thực MBA QN (tiếp xúc đầu sứ dẫn với nhiệt độ 700 độ), (hình 6.23) Trường hợp 3: T2 trạm E27 Nha Trang - 110kV PTC3 ngày 16-7-2003; cố thực HQ Kết CĐ cố thực HQ (phóng điện dẫn 6kV pha MBA), (hình 6.24) Trường hợp 4: MBA 500KV Pha C- T1 số 156014 TĐ Yaly, ngày 11-4-2005 cố thực HQ Kết CĐ trạng thái cố thực HQ (h 6.25) Hình 6.22: Kết chẩn đoán Footer Page 23 of 126 Hình 6.23: Kết chẩn đoán 21 Header Page 24 of 126 Hình 6.24: Kết chẩn đoán Hình 6.25: Kết chẩn đoán Các kết CĐ kiểm chứng với SC tiềm ẩn thật MBA 6.6.3 Chẩn đoán trực tuyến hệ thống mạng Xây dựng hệ thống CĐ ngôn ngữ APS.NET CĐ trực tuyến Internet: vào Google, chọn web: http://www.avuong.com, mục tranformer diagnosis CĐ website nên việc CĐ trạng thái MBA thực nhanh chóng tiện lợi nơi VN giới Nếu trở ngại đề nghị liên lạc email envle20032003@yahoo.com 6.6.4 Độ xác chương trình chẩn đoán: ĐCX chương trình kiểm tra với DL kiểm tra DGA-DL2 (431 mẫu) Bảng 6.16: Độ xác phương pháp ANN EPS2EVN theo trạng thái TT Trạng thái MBA Bình thường (BT) Quá nhiệt (QN) Vầng quang (VQ) Hồ quang (HQ) Trung Bình Bộ DL2 188 134 29 80 432 ANN EPS2EVN 184 129 22 78 413 % CĐ 97.9 % 96.3 % 75.9 % 97.5 % 95.8 % Ghi 6.6.5 Xuất biên chẩn đoán: Thuận lợi đảm bảo tính pháp lý 6.7 KẾT LUẬN Nghiên cứu xây dựng mô hình lai tích hợp mô đun MLP hai trạng thái với pp hệ EPS phân lớp liệu TBG theo số lượng trạng thái mức độ nguy hiểm TBG cải thiện số hạn chế thường gặp nghiên cứu trước đây, nâng cao ĐCX độ tin cậy CĐ cố tiềm ẩn MBA, đạt ĐCX thí nghiệm chung đến 95.8% DL kiểm tra 431 mẫu DGA lớn so với pp công bố Footer Page 24 of 126 22 Header Page 25 of 126 KẾT LUẬN CHUNG MBA lực loại thiết bị đắt tiền HTĐ mà hầu hết cố xảy làm điện kéo dài gây tổn thất lớn cho kinh tế xã hội; Ngành điện VN áp dụng quy trình Vận hành- sửa chữa MBA 1998, tình trạng MBA vận hành đánh giá thụ động như: MBA có tiếng kêu mạnh, tiếng phóng điện, phát nóng bất thường liên tục, dầu tràn qua bình dầu phụ phun ngoài, vỡ kính phòng nổ, sứ rạn nứt, đầu cốt nóng đỏ… đưa MBA khỏi vận hành [15] Khi tượng xảy hầu hết MBA có hư hỏng nặng gây hậu xấu cho HTĐ, việc sớm phát cố tiềm ẩn MBA đặc biệt cần thiết, nhiên, quy định ngành điện VN chưa có quy định, tiêu chuẩn chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA lực Với thực trạng trên, cộng với kết nghiên cứu ứng dụng AI dựa vào DGA chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA lực IEEE hạn chế sở liệu độ xác nên việc nghiên cứu xây dựng mô hình chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA vận hành có ý nghĩa khoa học thực tiễn cao VN giới Với thực tế trên, luận án có số đóng góp: Luận án thu thập hệ liệu DGA thực MBA cố từ IEEE, từ TS Duval…, phân thành liệu có kích thước đủ lớn cho việc xây dựng EPS trọng số; luyện mạng kiểm tra ANN-EPS phân lớp, đóng góp thứ Xây dựng hệ quản trị sở liệu (CSDL) giao diện thân thiện với người sử dụng, dễ dàng cập nhật, khai thác, hỗ trợ chẩn đoán lưu trữ…,đây đóng góp thứ Tập hợp hệ thống hóa pp truyền thống đánh giá MBA dựa vào DGA; qua xây dựng EPS cho pp để có ĐCX pp DL lớn, từ nhận thấy pp có kết không đều, độ tin cậy chưa cao, sử dụng riêng lẻ mà phải kết hợp với kinh nghiệm chuyên gia trước đưa kết luận Kết xây dựng EPS theo pp Footer Page 25 of 126 23 Header Page 26 of 126 truyền thống thực nghiệm cần thiết để chuyên gia, đơn vị sử dụng máy sắc ký khí củng cố thêm kiến thức chẩn đoán MBA dựa vào DGA cách có hệ thống sở để xây dựng EPS trọng số, đóng góp thứ luận án 4- Phương pháp EPS trọng số hoạt động theo nguyên lý hội đồng với “nguyên liệu” 10 pp DGA truyền thống tri thức DL1 để xác định trọng số, qua "hiệu chỉnh lại tri thức" 10 EPS theo tri thức liệu khắc phục số điểm yếu EPS truyền thống; nâng cao ĐCX tin cậy chẩn đoán trạng thái bình thường (BT), nhiệt (QN), hồ quang (HQ); ĐCX chẩn đoán trạng thái khoảng 90 đến 92% Đối với trạng thái VQ độ xác chẩn đoán thấp (31%) liệu VQ nên cần kết hợp với pp ANNEPS2EVN… để đưa kết luận Hạn chế khắc phục thu thập nhiều liệu VQ Đây đóng góp thứ luận án 5- Phương pháp ANN- EPS2EVN xây dựng mô hình lai ANN với EPS phân lớp theo TBG nên giải vấn đề luyện tràn mạng nơ ron nhân tạo (tăng nhiều mẫu học) lực CĐ mạng nâng cao Độ xác CĐ theo trạng thái cao hơn; độ xác chẩn đoán chung lên đến 95.8%, đóng góp thứ luận án Hai hệ thống chẩn đoán nghiên cứu xây dựng đảm bảo thuận lợi quản lý sử dụng cho kỹ thuật viên công ty điện lực - Giao diện chẩn đoán thân thiện, lưu trữ thông tin trợ giúp cho người sử dụng; phần mềm chẩn đoán có hỗ trợ việc in ấn biên đủ thông tin cần thiết lý lịch, DL, kết chẩn đoán, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác quản lý, pháp lý hoá định, - Quá trình hiển thị gần tức thời trạng thái bất thường thuận lợi cho việc CĐ kỹ sư quản lý MBA - Nghiên cứu thành công bước việc đơn giản hóa đến mức công nghệ phức tạp để đánh giá MBA cách nhanh nhất, đáp ứng yêu cầu thực tiễn, đóng góp thứ Footer Page 26 of 126 24 Header Page 27 of 126 Xây dựng hệ thống chẩn đoán trực tuyến, cách làm mới, đại chúng, thiết thực giải pháp kỹ thuật đại chẩn đoán MBA nghiên cứu cách có hệ thống; kết nghiên cứu sử dụng miễn phí web avuong.com, thu hút quan tâm đông đảo chuyên gia, kỹ sư quản trị MBA Hiện nay, hàng ngày có lúc có đến 500 lượt CĐ online chuyên gia DGA nước quan tâm, tạo tiền đề cho việc thành lập trung tâm hỗ trợ CĐ thiết bị điện cho EVN & liên thông với quốc tế (ở nơi có internet 3G giới) đóng góp thứ Kết nghiên cứu tham khảo để xây dựng quy định quản lý chất lượng MBA theo DGA cho HTĐ VN thông qua định kỳ phân tích DGA dầu MBA áp dụng công cụ AI (EPS.EVN2 ANN.EPS2EVN) để chẩn đoán tình trạng MBA, qua có định cụ thể chế độ vận hành MBA đóng góp thứ Cả hai phương pháp AI nghiên cứu xây dựng có ĐCX chẩn đoán cao kiểm tra với DL đủ lớn cho thấy việc ứng dụng kết nghiên cứu thực tiễn CĐ cố tiềm ẩn MBA vận hành lưới điện VN nước đảm bảo so với pp công bố, đồng thời hai pp AI hệ mở nên sau vài năm sử dụng, có thêm nhiều DL tin cậy có pp với ĐCX tốt có khả nâng cấp nâng cao “độ thông minh” để chẩn đoán xác Footer Page 27 of 126 ... chế tạo, hệ làm mát ) b- Phương pháp luận chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA lực: Các hư hỏng MBA thường hệ thống cách điện mà nguyên nhân ngắn mạch, điện áp, tải ; có cố tiềm ẩn cách điện bị phân hủy tạo. .. DGA chẩn đoán cố tiềm ẩn MBA Ứng dụng cho HTĐ Việt Nam Chương TỔNG QUAN VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÌNH TRẠNG MBA LỰC DỰA VÀO DGA Cách điện MBA nguyên nhân cố tiềm ẩn Cơ chế sinh khí cách điện. .. Kết chẩn đoán 21 Header Page 24 of 126 Hình 6.24: Kết chẩn đoán Hình 6.25: Kết chẩn đoán Các kết CĐ kiểm chứng với SC tiềm ẩn thật MBA 6.6.3 Chẩn đoán trực tuyến hệ thống mạng Xây dựng hệ thống

Ngày đăng: 06/05/2017, 12:02

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Trang bia Tom tat Luan an Tien Sy-Tieng Viet

  • Tom tat Luan an 24p - Tieng Viet

    • Cách điện MBA là nguyên nhân của các sự cố tiềm ẩn. Cơ chế sinh khí của cách điện khi có tác động của “điện và nhiệt” là cơ sở cho việc CĐ MBA. Đánh giá phẩm chất cách điện thông qua DGA có thể CĐ sự cố tiềm ẩn MBA.

    • 1.1 TỔNG QUAN

    • 1.1.1 Phương pháp giám sát MBA:

    • Có nhiều pp và hiện nay tập trung chủ yếu vào các pp không cắt điện.

    • 1.1.2 Các yếu tố tác động làm giảm tuổi thọ của MBA và phương pháp luận chẩn đoán các sự cố tiềm ẩn trong MBA lực

    • a- Các yếu tố chính tác động làm giảm tuổi thọ MBA gồm: Điện (quá điện áp, ngắn mạch, quá tải); Hoá học (phân huỷ dầu, giấy cách điện, ẩm); Nhiệt (quá tải, khuyết tật chế tạo, hệ làm mát...)

    • b- Phương pháp luận chẩn đoán các sự cố tiềm ẩn trong MBA lực: Các hư hỏng trong MBA thường do hệ thống cách điện mà nguyên nhân có thể do ngắn mạch, quá điện áp, quá tải...; khi có sự cố tiềm ẩn thì cách điện bị phân hủy sẽ tạo ra các khí đặc ...

      • 1.2 SỰ CỐ MBA VÀ CÁC PP CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA DỰA VÀO DGA

      • Chẩn đoán sự cố tiềm ẩn trong MBA online dựa vào DGA có nghĩa là dựa vào kết quả DGA để CĐ tình trạng MBA mà không cần cắt điện MBA.

      • 1.2.1 Sự cố MBA và nguyên nhân

      • - Các loại sự cố của MBA: theo IEEE C57.125; C57.104 là: hồ quang điện; vầng quang điện; quá nhiệt cách điện rắn; quá nhiệt cách điện lỏng.

      • - Các nguyên nhân gây ra sự cố trong MBA: Một loại hư hỏng có thể có nhiều nguyên nhân và một nguyên nhân cũng gây ra vài hư hỏng (bảng 1.1) [1], [28] nên xác định loại hư hỏng và nguyên nhân là khó khăn. Hiện nay DGA- MBA là pp tốt nhất để CĐ các sự...

      • 1.2.2 Các khí đặc trưng của các MBA sự cố

      • - Quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ phát sinh mỗi loại khí được mô tả ở hình1.2

      • - Các khí phát sinh khi MBA sự cố (do phân hủy cách điện) phân ra 2 nhóm:

        • Nhóm Hydrocacbon và Hydrogen (5 khí): CH4; C2H6; C2H4; C2H2; H2

        • Nhóm cacbon oxides (2 khí): CO; CO2

        • - Các khí không phải sự cố (2 khí): N2; O2

        • - Các loại sự cố và khí sinh ra

          • Vầng quang: Khí phân hủy chính là H2

          • Quá nhiệt: Khí phân hủy chính là CH4 và C2H4

          • Hồ quang: Khí phân hủy chính là H2 và C2H2

    • Chương 1 giới thiệu tổng quan các pp truyền thống và hiện đại chẩn đoán MBA dựa vào pp DGA, pp âm thanh, pp AI, trong đó pp AI dựa vào DGA là pp có nhiều ưu điểm được luận án tập trung nghiên cứu. Chương này cũng điểm qua các công bố ứng dụng AI chẩn...

    • - Xây dựng CSDL DGA là 1 yêu cầu cấp thiết đối với ngành điện VN.

    • 2.3 THIẾT KẾ CƠ SỞ DỮ LIỆU CHO CHẨN ĐOÁN MBA

      • 2.4 PHẦN MỀM QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU

      • Nghiên cứu sử dụng ngôn ngữ lập trình Micosoft Visual C# và hệ quản trị CSDL Micosoft Access để xây dựng hệ quản trị CSDL-DGA phục vụ CĐ MBA. Phân cấp CSDL DGA theo Tác giả/ Tổ chức/ Năm.

    • 2.5 KẾT LUẬN

    • 3.3 KẾT LUẬN

      • Chương 4

      • XÂY DỰNG EPS TRỌNG SỐ CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA

      • 4.1 PHƯƠNG PHÁP EPS TRỌNG SỐ CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA.

    • 4.1.1 Nội dung của phương pháp trọng số :

    • EPS trọng số là một pp mới được xây dựng với cơ chế hoạt động theo nguyên lý “hội đồng- hiệu chỉnh theo “tri thức” của bộ dữ liệu DL1, trong đó các “tri thức” của DL1 được thể hiện qua thông số trọng số trạng thái.

    • Nội dung 1 (luật 1): Xác định trọng số trạng thái :

    • a. Nội dung: Trọng số trạng thái k của phương pháp i (ký hiệu ) là tỷ số giữa hiệu số chẩn đoán đúng và sai trạng thái k theo PP i với tổng trạng thái k của bộ dữ liệu dùng chẩn đoán (DL1) trừ cho số mẫu trạng thái k không chẩn đoán được; biểu th...

      • 4.1.2 Xây dựng chương trình EPS trọng số EVN.EPS2 chẩn đoán MBA

    • 4.4 KẾT LUẬN

    • Chương 5

    • MÔ HÌNH TOÁN CỦA MẠNG ANN- MLP ỨNG DỤNG

    • TRONG CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN MBA

    • MẠNG ANN- MLP LAI VỚI EPS PHÂN LỚP DỮ LIỆU DGA CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA- ỨNG DỤNG CHO HTĐ VIỆT NAM

    • Với chỉ riêng mạng MLP thì khã năng học sẽ giới hạn, kiến thức ít thì khã năng CĐ đúng cũng sẽ giới hạn nên việc xây dựng mô hình tích hợp các mô đun MLP hai trạng thái lai với EPS phân lớp DL để có thể tăng mẫu học lên đáng kể là cần thiết.

    • 6.1 XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍCH HỢP CÁC MÔ ĐUN MẠNG NƠ RON NHÂN TẠO MLP CHẨN ĐOÁN SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA

      • 6.2. LỰA CHỌN MÔ HÌNH MLP TỐI ƯU LẦN 1 (ĐCX theo số đầu ra)

        • 6.2.1. Các mô hình MLP được khảo sát để chọn mô hình tối ưu lần 1

        • 6.2.2. Các bộ dữ liệu được sử dụng trong tối ưu lần 1: là DL4 và DL5

        • 6.3.1 Phương pháp tổng khí cháy hoà tan (TCG: IEEE C57-104TM) Các chỉ dẫn của IEEE C57-104TM giới thiệu ở bảng 6.6 và 6.7.

      • 6.5.1. Mạng nơ ron lai ANN-EPS2 EVN

      • 6.5.2. Mô hình tích hợp các mô đun mạng MLP lai với EPS phân lớp dữ liệu TBG chẩn đoán MBA

      • Kết nối phương pháp phân lớp TBG và 4 khối Logic lại ta sẽ có được mô hình tích hợp các mô đun mạng MLP lai với EPS phân lớp dữ liệu TBG chẩn đoán MBA thể hiện ở lưu đồ thuật toán hình 6.21.

      • 6.5.3 Cơ chế hoạt động của mô hình lai: theo trình tự sau:

      • PLPĐ là mạng phân loại Hồ quang và Vầng quang.

    • 6.6 CHƯƠNG TRÌNH LAI MẠNG MLP TÍCH HỢP CÁC MÔ ĐUN 2 ĐẦU RA VỚI EPS PHÂN LỚP CĐ SỰ CỐ TIỀM ẨN TRONG MBA

      • 6.6.1 Giới thiệu chương trình

      • 6.6.4 Độ chính xác của chương trình chẩn đoán: ĐCX của chương trình đã được kiểm tra với bộ DL kiểm tra DGA-DL2 (431 mẫu)

      • 6.6.5 Xuất biên bản chẩn đoán: Thuận lợi và đảm bảo tính pháp lý

      • 6.7 KẾT LUẬN

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan