人工智能專家系統(tǒng)論文(2)
人工智能專家系統(tǒng)論文
人工智能專家系統(tǒng)論文篇二
論電力系統(tǒng)人工智能的研究
人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。
一、專家系統(tǒng)
智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)就是專家系統(tǒng)，大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，這兩個(gè)方面都是在專家系統(tǒng)中所包含的內(nèi)容，還能夠運(yùn)用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來對這個(gè)領(lǐng)域的問題進(jìn)行處理。也就是說，大量的專門知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的程序系統(tǒng)就是專家系統(tǒng)所有的，它對人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)行推理和判斷，要依據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或者多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，對人類專家的決策過程進(jìn)行模擬，以便對需要那些人類專家處理的復(fù)雜問題進(jìn)行解決，簡單的說，模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)就是專家系統(tǒng)。
1、知識(shí)庫。
用以存放領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑膶ｉT知識(shí),專門知識(shí)含有與領(lǐng)域問題相關(guān)的書本知識(shí)(理論知識(shí))、常識(shí)性知識(shí),也含有專家憑經(jīng)驗(yàn)得到的啟發(fā)式知識(shí)。
2、數(shù)據(jù)庫存放所要解決問題的原始數(shù)據(jù)。它存放著電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔?、?shí)時(shí)故障信息以及斷路器狀態(tài)和繼電保護(hù)狀態(tài)信息。
3、推理機(jī)在一定的控制策略下針對上下文中的當(dāng)前問題信息,識(shí)別和選取知識(shí)庫中對當(dāng)前問題的可用知識(shí)進(jìn)行推理,以修改上下文直至最終得出問題的求解結(jié)果。
4、人機(jī)對話窗口可使用戶通過窗口對知識(shí)庫進(jìn)行添加、刪除以及修改操作。
5、解釋部分將推理出的結(jié)果做出必要的解釋,為用戶學(xué)習(xí)維護(hù)提供方便。
二、人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，是一種模范動(dòng)物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征，進(jìn)行分布式并行信息處理的算法數(shù)學(xué)模型。這種網(wǎng)絡(luò)依靠系統(tǒng)的復(fù)雜程度，通過調(diào)整內(nèi)部大量節(jié)點(diǎn)之間相互連接的關(guān)系，從而達(dá)到處理信息的目的。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自學(xué)習(xí)和自適應(yīng)的能力，可以通過預(yù)先提供的一批相互對應(yīng)的輸入一輸出數(shù)據(jù)，分析掌握兩者之間潛在的規(guī)律，最終根據(jù)這些規(guī)律，用新的輸入數(shù)據(jù)來推算輸出結(jié)果。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有四個(gè)基本特征：非線性、非局限性、非定性、非凸性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論，作為人工智能的一個(gè)最活躍的分支，其模擬人腦的工作方式，為解決復(fù)雜的非線性、不確定性、不確知性系統(tǒng)的問題開創(chuàng)了一個(gè)嶄新的途徑，因而在電力系統(tǒng)應(yīng)用研究中受到了廣泛的關(guān)注。
1、智能控制
在電力系統(tǒng)中利用ANN來實(shí)現(xiàn)智能控制，也就是利用它的估計(jì)和聯(lián)想的能力，對系統(tǒng)狀態(tài)和參數(shù)的識(shí)別和控制進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，這已在多種控制結(jié)構(gòu)中如自校正控制、模型跟蹤控制、預(yù)測控制等控制中得到應(yīng)用。Y M Park等采用2個(gè)BP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成電力系統(tǒng)穩(wěn)定器(PSS)的模型，其中1個(gè)在系統(tǒng)功率擺動(dòng)中估計(jì)發(fā)電機(jī)的輸出功率。另一個(gè)用于判斷并給出控制決策。
2、優(yōu)化計(jì)算由于ANN能夠建立任意非線性的模型，并適于解決時(shí)間序列預(yù)報(bào)問題，尤其是隨機(jī)平穩(wěn)過程的預(yù)報(bào)，因此電力系統(tǒng)短期負(fù)荷預(yù)報(bào)是其應(yīng)用研究的一個(gè)重要方面，歐建平等以3個(gè)ANN構(gòu)成負(fù)荷與天氣變化量的周、日、時(shí)3個(gè)預(yù)報(bào)分析系統(tǒng)，氣象參數(shù)和預(yù)測周、日、時(shí)前某段歷史負(fù)荷參數(shù)作為網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練輸入?yún)?shù)，各自產(chǎn)生獨(dú)立的預(yù)報(bào)，再綜合產(chǎn)生最終的預(yù)報(bào)。
3、故障診斷要保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行和實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備由定期檢修轉(zhuǎn)變?yōu)闋顟B(tài)檢修，如何準(zhǔn)確地進(jìn)行電力設(shè)備的故障診斷，一直是受關(guān)注的焦點(diǎn)之一。而這類故障的征兆錯(cuò)綜復(fù)雜，往往呈現(xiàn)出非線性和不
確定性，很難用某一確定的邏輯或算法進(jìn)行識(shí)別。而這種識(shí)別恰好是ANN所擅長的。ANN在電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測與診斷上也獲得了成功的 應(yīng)用。
4、繼電保護(hù)
電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障之一就是繼電保護(hù)，電力系統(tǒng)隨著不斷的 發(fā)展，常規(guī)的繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)不能完全適應(yīng)需要。
三、模糊集理論
模糊集理論在規(guī)則、運(yùn)行、控制及診斷等領(lǐng)域都取得了很豐富的研究成果。在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中引入了模糊控制，就是為了對電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行提高，避開傳統(tǒng)方法依賴電力系統(tǒng)詳細(xì)的數(shù)學(xué)模型、魯棒性較差以及自適應(yīng)控制中計(jì)算時(shí)間較長實(shí)現(xiàn)相對困難等不足，在電力系統(tǒng)穩(wěn)定控制中引入了模糊控制。采用模糊邏輯制動(dòng)電阻器的新式投切控制系統(tǒng)，對系統(tǒng)的全面穩(wěn)定有一定的保證。除此之外，要顧及到同靜止無功補(bǔ)償器的配合問題，以便達(dá)到更寬的穩(wěn)定域、在這其中，制動(dòng)電阻器裝在發(fā)電機(jī)的一條母線上，對發(fā)電機(jī)的有效功率進(jìn)行測量，以便對晶閘關(guān)開關(guān)確定其觸發(fā)角。它的投切控制系統(tǒng)很簡單，不要求像微機(jī)投切控制器那樣有大量計(jì)算。另外它在輸電系統(tǒng)的一條母線上安裝有SVC，SVC的切換由一個(gè)與制動(dòng)電阻器類似的模糊邏輯控制電路完成。仿真結(jié)果表明了該模糊邏輯投切控制系統(tǒng)的有效性。提出一種串聯(lián)電抗器投切的模糊邏輯控制器以抑制電力系統(tǒng)機(jī)電振蕩。
四、綜合方法
局限性是每一種智能控制方法都存在的性質(zhì)，對于處理電力系統(tǒng)實(shí)際復(fù)雜問題也很難滿足其需求。怎么把這些控制的方法結(jié)合起來，形成一種綜合的智能控制，將綜合智能控制系統(tǒng)能夠把每一種控制方法的優(yōu)勢體現(xiàn)出來，并且盡量去避免各自的不足，綜合利用模糊理論及人工神經(jīng) 網(wǎng)絡(luò)各自的特點(diǎn)形成的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)成為提高電力系統(tǒng)的可靠性、快速性、靈敏性及選擇性的主要研究方向。因?yàn)樵谀：窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)融入了模糊控制系統(tǒng)的所有的信息，對影響模糊控制器控制性能的所有參數(shù)也包含在其中，所以，想要控制器的控制精度有所提高，針對系統(tǒng)要有保證的可靠的運(yùn)行，就要通過對其權(quán)值和閥值的調(diào)整來對模糊控制系統(tǒng)的綜合優(yōu)化調(diào)整進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
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