روش بهینه هوشمند در تشخیص خطا در سیستم‎های قدرت

فرآیند تشخیص خطا در سیستم‎های قدرت، فرآیندی است که با استفاده از ورودی‎ها، خروجی‎ها، و ساختار سیستم‎های قدرت، خطاها را شناسایی کرده و مکان رویداد خطا را مشخص می‎کند. مفهوم تشخیص خطا در سیستم‎های قدرت برق، به صورت استفاده از اندازه‎گیری‎های ولتاژها و جریان‎ها در هر گره و اتصالات فیزیکی شناخته می‎شود. در این فرآیند، دو مشکل مهم و اساسی وجود دارد که باید به آن پرداخته شود: • قابل تشخیص بودن یک سیستم و یا عدم آن • چگونگی طراحی یک سیستم تشخیص‎دهنده مسئله تشخیص خطا را می‎توان با دیدگاه‎ها و روش‎های کاربردی متنوعی از قبیل روش‎هایی بر اساس تکنیک‎های هوش مصنوعی و یا بر اساس سیستم‎های رویدادهای گسسته و غیره، حل کرد. تشخیص خطا در پروسه ها و سیستم های فنی به موازات دانش علمی، نیاز به دانش تجربی دارد تا راهکار موثری در حل مسئله تشخیص خطا بیابد. روش های متفاوت تشخیص خطا نیاز به اطلاعات متفاوتی از پروسه دارند. این روش‎ها شامل اطلاعات پایه اولیه که عملکرد سیستم را کنترل می کنند، اطلاعات عملی مثل تجربه اپراتور و اطلاعات تاریخی از عملکرد سیستم تحت شرایط مختلف عادی و دارای خطا، می‎باشند. هوش مصنوعی شاخه ای از علم کامپیوتر است که به اتوماسیون رفتار هوشمند می پردازد، و تشخیص عیب، عمل تصمیم گیری پیچیده‎ای است که در حال حاضر یکی از موضوعاتی است که در آن از تکنیک های هوش مصنوعی به شکل موفقیت آمیزی استفاده می شود، زیرا این تکنیک ها از تجمیع قوانین، تحلیل ها و پروسه های تصمیم گیری، به روشی مشابه مغز انسان در حل مشکلات تشخیص خطا استفاده می کنند. امروزه سیستم‎های قدرت مدرن توسط اپراتورهای ورزیده و از طریق سیستم‎های کنترل کامپیوتری اداره می‎شوند. یک سیستم کنترل مجهز به واحدهای ارتباط از راه دور، شبکه‎های مخابراتی و سطوح مختلفی از سیستم‎های تحلیل‎گر کامپیوتری می‎باشد و مرکز اصلی آن را سیستم مدیریت انرژی (ems) تشکیل می دهد. هدف ems حصول اطمینان از عملکرد مطمئن و اقتصادی سیستم قدرت و نیز آسان نمودن وظایفی است که بر دوش پرسنل می‎باشد. ems اصولاً جهت استفاده در حالت نرمال سیستم طراحی شده است. امروزه اکثر مسائلی که در حالت نرمال سیستم به وقوع می‎پیوندند، کامپیوتری شده و اپراتورهای انسانی به ندرت در این قبیل مسائل دخالت می‎کنند. اما هنگامی که یک حادثه غیر مترقبه برای سیستم پیش بیاید یا یک عنصر بسیار مهم در سیستم قدرت دچار نقص شود، ems دیگر نمی‎تواند به خودی خود اداره سیستم را بر عهده گیرد. و تنها می‎تواند نقش یک سیستم جمع کننده اطلاعات و گزارشگر را دارا باشد. مثلاً در مواقعی که تمام واحدهای هسته ای از کار افتاده باشند، اپراتورهای انسانی عملیات واگذاری واحدهای نیروگاهی و توزیع اقتصادی بار را بر عهده می‎گیرند تا عملکرد اقتصادی سیستم را دوباره به وضعیت عادی بازگردانند. یا وقتی یکی از تجهیزات خط انتقال به طور ناگهانی آسیب می ‎بیند، این اپراتورهای انسانی هستند که باید بفهمند چه اتفاقی افتاده و چه تصمیمی باید اتخاذ شود. به خصوص در چنین وضعیت‎های اضطراری نیاز به برنامه‎های هوشمند احساس می‎شود. برای فائق آمدن بر حوادث اضطراری لازم است ابتدا فرآیند تشخیص و سپس عملیات تصمیم‎گیری انجام گیرد. از آنجایی که هوش مصنوعی امکان پی بردن به راه‎حل‎های ابتکاری از جانب کامپیوتر را فراهم می‎سازد، لذا راه برای استفاده از کامپیوتر در عملکرد سیستم‎های قدرت در بسیاری موارد باز خواهد بود. در سیستم‎های قدرت امروزی به دلیل رشد و توسعه بسیار چشمگیر و روزافزون این سیستم‎ها و در دسترس بودن تجهیزات جمع‎آوری اطلاعات قدرتمند مانند سیستم‎های scada، حجم اطلاعات موجود برای اپراتور به طور گیج‎کننده‎ای افزایش یافته و عمل تشخیص و تصمیم‎گیری را برای او بسیار دشوار نموده است. در این پروژه در نظر است کاربرد تکنیک‎های مختلف سیستم‎های هوشمند از قبیل: سیستم‎های خبره، منطق فازی، الگوریتم ژنتیک، شبکه‎های عصبی، نظریه petri net، و داده‎کاوی در تشخیص خطا مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و روش بهینه در این حوزه، با استفاده از معیارهای اساسی تعریف شده انتخاب گردد. در نهایت تلاش می‎شود سیستم قدرت را با استفاده از روش بهینه مدل‎سازی کرده و فرآیند تشخیص خطا را توسط این روش پیاده‎سازی نماییم.