Expertensystem zur Koordination von Schutzsystemen

Abstract

Die wissenschaftliche These dieser Dissertation besteht in der Kernaussage, dass die Implementierung eines Expertensystems zur wissensbasierten Koordination von Schutzsystemen möglich ist. Im Fokus dieser Dissertationsarbeit steht das Vorhaben, die Parameter von Schutzgeräten vorzuschlagen, zu koordinieren und zu optimieren. Dabei verfolgt diese Arbeit zwei Ziele: 1 - Die Sammlung von Expertenwissen in einer Schutzsystem-Wissensbasis. 2 - Die Wahl und Programmierung einer geeigneten Expertensystem-Architektur zu einem Prototypen für optimierte Schutzkoordination. Die Erfahrungen von Schutzexperten wurden gesammelt und ausgewertet, um schließlich zu koordinierten Einstellwerten für Schutzgeräte zu gelangen, die sowohl zum Schutz von einzelnen Betriebsmitteln (Sammelschienen, Generatoren, Motoren, Transformatoren, Reaktoren, und Übertragungsleitungen) als auch des gesamten Hochspannungs- und Energiesystems beitragen. Dabei wenden Schutzexperten ihre Erfahrungen und ihr Wissen an, um Schritt für Schritt eine entsprechende Schutzkoordination vorzunehmen. Das Expertensystem imitiert dieses Verhalten in einer webbasierten Anwendung. Diese Arbeit unterteilt das zur Verfügung gestellte Wissen der Schutzexperten in kleinere Einheiten, nämlich in ein umfassendes Regelwerk für Schutzeinstellungen. Jede Regel kommt nur unter bestimmten Voraussetzungen zum Tragen. Infolgedessen erfragt das Expertensystem vom Anwender die jeweiligen Bedingungen, unter denen eine bestimmte Regel zur Anwendung kommt. Jeder Benutzerdialog besteht dabei aus den Bestandteilen: Frage, Antwort, Kriterien, Empfehlung und Optimierung. Die Reihenfolge, in der die Dialoge ablaufen bzw. in der die Fragen gestellt und Empfehlungen gegeben werden entspricht der Vorgehensweise von Schutzexperten gemäß den von ihnen zur Verfügung gestellten Erfahrungswerten. Aus jedem Dialog resultiert entweder ein bestimmter Einstellungswert oder ein bestimmtes Kriterium für die Einstellung eines Parameters einer jeden Schutzfunktion zu jedem Schutzgerät. Die generierten Einstellkriterien werden dann hinsichtlich der kürzesten Fehlerklärungszeiten oder der längsten Betriebsdauer einzelner Betriebsmittel und des Gesamtsystems optimiert. In jedem Dialog kann der Anwender die empfohlenen Werte übernehmen oder seine eigenen Einstellwerte vorgeben.