模糊專家診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) - 光伏發(fā)電智能診斷系統(tǒng)的研究

　?。?）模糊-專家故障診斷方法專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序，可求解特定領(lǐng)域的問題，而現(xiàn)實(shí)中診斷領(lǐng)域存在的經(jīng)驗(yàn)性專家知識(shí)往往具有模糊性，降低了知識(shí)表達(dá)的準(zhǔn)確性，因此可以將模糊數(shù)學(xué)知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，引入到專家的模糊知識(shí)表示中模糊專家診斷系統(tǒng)主要由知識(shí)庫(kù)、中間數(shù)據(jù)庫(kù)、模糊推理機(jī)、人機(jī)接口、前端處理程序等部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

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　?。?）模糊-神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)故障診斷方法神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是從被訓(xùn)練或受控的系統(tǒng)中抽取信息，而模糊邏輯技術(shù)最常用的是從專家中獲取口頭和語(yǔ)言信息。

　　而模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成后則可擁有兩方面的優(yōu)點(diǎn)，可具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力，優(yōu)化能力，聯(lián)想記憶能力等。

　　又具有模糊系統(tǒng)類似于人類思維方式的if-then規(guī)則并易于嵌入專家知識(shí)。模糊- 神經(jīng)混合診斷系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖3所示。

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　　4 太陽(yáng)能光伏發(fā)電電站智能診斷系統(tǒng)的建立

　　太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備故障診斷系統(tǒng)的信息變化比較快，不能僅根據(jù)幾個(gè)主要特征量就進(jìn)行診斷，必須充分利用監(jiān)測(cè)到的各種診斷信息，將單個(gè)傳感器獲取的單維信息融合起來形成多維的信息，這種信息含量比任何一個(gè)單維信息的或幾個(gè)單維信息簡(jiǎn)單相加的信息量都要大的多。多傳感器信息融合充分利用多個(gè)傳感器資源，通過多各種傳感器及其觀測(cè)信息的合理支配與使用，以各種傳感器在空間和時(shí)間上的互補(bǔ)與冗余信息可為故障的檢測(cè)和分離提供診斷為依據(jù)，采用某種優(yōu)化準(zhǔn)則，產(chǎn)生反映環(huán)境信息特征的一致性解釋和描述。信息融合的目標(biāo)是基于各種傳感器分別觀測(cè)信息，通過對(duì)信息的優(yōu)化組合導(dǎo)出更多的有效信息，降低信息的不確定性，將其應(yīng)用到狀態(tài)檢測(cè)和故障診斷就能得到更加準(zhǔn)確和可靠的信息。目前比較典型的信息融合方法有：加權(quán)平均、卡爾曼濾波器、采用一致傳感器的貝葉斯估計(jì)、多貝葉斯、統(tǒng)計(jì)決策理論、論證推理、模糊邏輯和產(chǎn)生式規(guī)則等。

　　這些方法雖然能夠有效地利用傳感器，但系統(tǒng)性能過跟依靠傳感器性能，傳感器失效可能導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)性能的破壞。為了適應(yīng)實(shí)際問題的需要，對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備故障診斷，我們提出并實(shí)現(xiàn)如下的診斷信息集成策略：

　　同一部位多傳感器信息的集成。如相距很近的兩個(gè)光照強(qiáng)度測(cè)點(diǎn)，如果讀數(shù)相差較小，則用平均值代替該處光照強(qiáng)度值；同一截面相距很小的兩個(gè)溫度和濕度測(cè)點(diǎn)，如果讀數(shù)相差較小可用平均值代替該點(diǎn)溫度濕度值。

　　對(duì)于單個(gè)太陽(yáng)能電池板傳感器信息的集成。單個(gè)太陽(yáng)能電池板的電流和電壓值測(cè)點(diǎn)，則需要同一傳感器不同時(shí)刻的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)單個(gè)太陽(yáng)能電池板陣列的電流和電壓值測(cè)點(diǎn)，也是需要同一傳感器采集不同時(shí)刻的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　不同的電池板的傳感器信息的集成。太陽(yáng)能電池板在制造是差別，因此發(fā)電的電量也是不同的，在對(duì)太陽(yáng)能電池板做評(píng)估時(shí)也應(yīng)該考慮。

　　對(duì)于太陽(yáng)能電池的并網(wǎng)電壓值有關(guān)的診斷信息集成。并網(wǎng)電壓值與太陽(yáng)能電池板自身因素有關(guān)，如電池板的老化等，因此在診斷時(shí)也要加以考慮。

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　本文分析了太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備的常見的故障發(fā)生原因和特征；將基于事例的診斷方法引入太陽(yáng)能光伏發(fā)電設(shè)備故障診斷，分析了光伏發(fā)電電站監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)的可靠性、使用性、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性能要求；提出了電站分布式監(jiān)測(cè)和診斷系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。

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