华北电力学院学报月呵侣曰刃卫男电力变压器继电保护设计的专家系统刘力丰高中德杨奇逊佐佐木博司华北电力学院电力工程系广岛大学工学部摘要利用飞专家系统开发工具,开发了一个支援变压器继电保护设计工作的专家系统它提供了一系列的图形菜单与用户友好交互,可以实现保护系统配置、保护方式选择、保护装置选型以及继电器产品确定等功能关键词变压器继电保护设计专家系统中图分类号引言随着电力系统的扩大、大容量发电机组不断增加,在电力系统元件上装设完善的继电保护装置,不仅对电力系统的可靠运行有重大意义,而且对重要而昂贵的设备减少在各种短路和异常运行时造成的损坏,在经济效益上也有显著的效果。因此在主设备的保护设计中,应要求保护在配置、原理接线和设备选型等方面根据主设备的运行工况及结构特点,达到可靠、灵敏、快速且有选择性的要求电力系统设备的重要性、复杂性及昂贵等特点使得元件保护设计变得非常谨慎、复杂而耗时目前除了其中的整定计算部分可由计算机编程处理外,其它大部分工作如保护方式选择、系统配置及保护设备选型等仍依靠设计人员的实践经验、设计手册中的规程标准,根据预。算计划进行人工设计一个优秀的设计人员的培养,需十几年甚至几十年的时间而随着人员,及技术不断更新,大量有价值的专家经验逐渐失存,严重影响着设计工作的效益与发展于是采用善于处理规则、经验、逻辑推理的专家系统技术将成为解决这一困难的必然趋势专家系统能够存贮大量优秀设计者的经验、手册及规程上的规则、数据,处理用其它常规程序语言不易处理的工作它不仅能为初学设计者提供良好的培训环境、帮助缺乏经验的设计者做出好的设计,还能为优秀的设计人员提供大量的数据资料及有益的咨询目前专家系统技术活跃在电力系统设计方面的有系统规划、变电所一次设备选择及布线而在继电保护方面也主要是线路保护整定直到年月英国维多利亚大学入扭等人冈才首先提出了变压器保护设计专家系统的设想但它仅为一雏型系统,许多功能还不完收稿日期卯一一©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net华北电力学院学报善,知识表达也不适于实际的设计工作。本文进一步扩充了设计功能,将保护系统的知识以框架形式表示,为施工设计提供了优良的数据库我们还利用在日本期间所得到的大量保护专著及设计手册例,根据日本的中国地区电力公司专家经验建立了一个从保护系统配置直至从东芝、日立、三菱等公司继电器产品目录钊中选取合适继电器的实用设计专家系统。变压器保护设计与线路保护相比,变压器故障率虽然较低,可一旦故障就将损失严重,切除时间对变压器寿命也至关重要变压器的异常运行及停运不仅扰乱系统电力平衡,还危及系统稳定变压器的故障种类繁多,因而其保护方式变化也多,大致根据如下条件而定变压器的类型、参数、结构及内部特性变压器在系统中的作用如发电升压用、传输用、配电降压用及设备用变压器一次系统主结线形式如桥形接线,多角形接线、接地方式及断路器位置等。系统运行方式如变压器并列运行、发变组方式、调压方式及相邻线路、母线保护的配置。变压器用户类型如一般用户、整流型用户、电炉型用户等等。在保护配置中,简单的如容量小的设备变器用熔断器即可解决问题,复杂的则须设置多种保护系统,甚至多重保护系统才能满足要求一般的保护设计流程如图所示这里我们将运用专家系统完成从保护系统配置到继电器产品确定的一次系统分析辅助设计任务保护系统配皿专家系统的构成保护方式选择保护装且选型我们采用微机是制一型,专家系统开发工具是。是一种通用的知识表示语言,不严格倾向特定的领域因此比起骨架系统来,用户可以更自由地描述各自领域的知识。此外它还有速度高、语言简洁及易于与其它语言连接的特点·、,资料【‘’分析表明,飞等通用工具在美国、日本有将成为主流的趋势但也正是因为的通用性,要找到适合某一特定领域的知识表示方法仍感困难但对于变压器保护设计,本文总结出一套知识表示方法,有效地解决了这一问题本系统结构如图所示,包括知识库其中含有数据库与规则库数据库分事实数据库与目标数据库图变压器保护设计流程事实数据包括所有决定保护系统构成的变压器©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net电力变压器继电保护设计的专家系统及一次系统的结构、参数这部分多为简单事实,故多采用谓词表示法表示而目标数据库存放推理过程中保护设