淺述人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用

劉宗勇

摘 要 繼電保護是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它的主要作用就是通過對電力系統(tǒng)的實時檢測，以發(fā)現(xiàn)隱藏的故障以及信號異常，并發(fā)出報警信號，或直接切除故障。通過繼電保護的應用可以有效地保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，避免事故的發(fā)生。隨著人工智能的發(fā)展，繼電保護正朝著一個新的方向發(fā)展。本文主要分析了人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用，以促進繼電保護系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞 人工智能技術(shù);電力系統(tǒng);繼電保護;應用

1電力系統(tǒng)繼電保護設施的現(xiàn)狀

1.1 微機繼電保護技術(shù)

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量有了很大的提高，人們對電力的需求量也越來越大，同時，電力企業(yè)也有發(fā)展的空間。經(jīng)過國內(nèi)外學者長期的探索，這些技術(shù)已在國內(nèi)電力系統(tǒng)中得到廣泛應用。將該技術(shù)應用于電力系統(tǒng)，可以完成系統(tǒng)的自我檢測，同時還可以利用該技術(shù)的超級計算能力、存儲能力等功能，彌補了晶體管系統(tǒng)固有的不足。與此同時，這項技術(shù)使計算電量更加精確。然而，隨著電力消耗的增加，該技術(shù)不能完全滿足人們的實際需求。因此，為了解決這一問題，相關(guān)研究人員努力將人工智能與原始技術(shù)進行整合，使得原始技術(shù)得到了極大的改進。

1.2 起步晚，進步快

繼電保護技術(shù)應用于供電系統(tǒng)的目的是為了保護整個供電系統(tǒng)，從而減少故障的發(fā)生頻率。該技術(shù)自20世紀末在中國逐步應用以來，國內(nèi)電力行業(yè)的范圍非常大，促進了該技術(shù)的進步。該技術(shù)在國內(nèi)供電系統(tǒng)中的應用主要是通過微型計算機來完成各項操控的，當前該技術(shù)的運用變得愈來愈普遍[1]。

2電力系統(tǒng)繼電保護中存在的問題

在城市發(fā)展過程中，隨著電力系統(tǒng)的復雜發(fā)展，與過去相比，發(fā)生了許多技術(shù)革新。繼電保護在電力系統(tǒng)的日常運行中還存在許多問題，需要相關(guān)人員采取相應的措施。首先， 在日常用電過程中，在系統(tǒng)規(guī)模擴大的情況下，電電路中的短路電流也會隨之增大，特別是對于電力系統(tǒng)的動態(tài)管理來講，當短路電流增加時， 就會導致繼電保護裝置很難感應到附近變化的電氣量，從而延長了繼電保護的時間，在短時間內(nèi)進一步擴大了電力系統(tǒng)的故障范圍，造成嚴重的后果。其次，繼電保護中存在的問題就是計算中存在的問題，對繼電保護設備來講，定額計算電力系統(tǒng)中各個位置的電量是它的日常工作，但可能是由于繼電保護設備的一些組件電路有排斥，導致計算過程無法繼續(xù)進行，導致數(shù)據(jù)的真實性受到質(zhì)疑。另一方面，繼電保護的功能有一定的局限性，不能適應當前電力系統(tǒng)的發(fā)展，導致部分保護功能喪失，導致系統(tǒng)出現(xiàn)其他問題。這些問題的出現(xiàn)表明，對繼電保護系統(tǒng)進行改革，引用一些新的智能化技術(shù)。

3人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用

3.1 專家系統(tǒng)的應用

對人工智能、專家系統(tǒng)是重要的組成部分，也是一個智能的程序系統(tǒng)。一般來說，專家系統(tǒng)中都包含很多的知識以及理論研究，是從許多領(lǐng)域的實際操作中得來的經(jīng)驗，通過專家系統(tǒng)包含大量的數(shù)據(jù)庫信息，在繼電保護運行中，如果有一些故障和異常信號問題，人工智能技術(shù)可以及時調(diào)動相關(guān)系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)，從而對類似的故障案例進行選擇，并進行推理和判斷，進行模擬專家決策，從而達到繼電保護的目的。一般來說，專家系統(tǒng)在繼電保護中的應用可以用來解決一些復雜的問題，尤其是對于現(xiàn)階段的發(fā)展，有很多新的技術(shù)和設備在電力系統(tǒng)中，通過專家系統(tǒng)的應用，可以有效地解決目前存在的問題，并提高繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用，加強其功能模塊賦予新的活力。在專家系統(tǒng)中，其主要特點是透明性、啟發(fā)性和可操作性靈活性是利用專業(yè)的邏輯知識真正判斷故障，從而采取靈活的處理方式，這也為電力系統(tǒng)的運行提供了另一層保護。

3.2 模糊理論系統(tǒng)應用

將其運用在供電體系里面的繼電保護中，能夠做到原有體系不能運算出來的結(jié)果。近年來，其應用也取得了顯著進展，主要包括設計系統(tǒng)、控制方式及相關(guān)計算，在繼電保護系統(tǒng)中發(fā)揮著尤為重要的作用。例如，它的應用可以計算電能生產(chǎn)過程中的不確定參數(shù)值等，利用該理論，可以建立一些不確定的參數(shù)值，從而建立一個模糊系統(tǒng)。同時，與原系統(tǒng)的計算方法比較，用理論來優(yōu)化運算結(jié)果，主要是由于原算法由一個單獨的目標來改善這個問題，不能達到控制的目的和監(jiān)管限制，因此為了能夠?qū)Ω揠妷海蛻撨\用這個理論來測評電能的品質(zhì)。

3.3 人工神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)應用

將其運用在供電體系里面的繼電保護設施中，主要是為了能夠?qū)⒐收蠁栴}的類別、故障問題出現(xiàn)的距離以及保護對象等若干內(nèi)容推斷出來。比方說，對高壓輸電線路實行保護，借助于網(wǎng)絡模型來充當保護對象的判定構(gòu)件，該構(gòu)件能夠飛快、精準的將出現(xiàn)問題的構(gòu)件判定出來。除此之外，對電流實行保護期間，借助于該網(wǎng)絡模式所擁有的識別能力，能夠識別出供電體系里面故障的詳細情況，讓電流來處理順向的故障，使用閉鎖反應來處理逆向故障，這樣就增強了電流的順應能力，繼而提升了電流的敏感度。與此同時，這種網(wǎng)絡模式的運用，還能夠與專家體系融合在一起來配合運用，繼而將供電體系里面的故障問題診斷出來。

3.4 暫態(tài)穩(wěn)定計算的應用

對于電力系統(tǒng)來說，人工智能技術(shù)還可以應用在暫態(tài)穩(wěn)定計算中，從而系統(tǒng)的對電源線路進行布局和分析，自動的為繼電保護裝置提供相關(guān)的科學依據(jù)。一般情況來說，暫態(tài)穩(wěn)定計算都是要對電路進行一個假設，先判斷電路的故障原因，然后根據(jù)原因去進行分析，如果在分析過程中沒有出現(xiàn)互相排斥的現(xiàn)象，就說明假設過程是正確的，如果出現(xiàn)了其他現(xiàn)象，則需要重新進行假設，再以此類推下去，這種計算方法就是通過計算機以及其他軟件模式的應用，從而獲得穩(wěn)定的分析結(jié)果，可以對電力系統(tǒng)進行加強保護的功能。但是通過人工智能技術(shù)的應用，可以大幅度的提高計算過程，進行全自動分析的過程，與過去的模式相比，提高了工作過程中的效率，解決了容易出現(xiàn)失誤的難題。

4結(jié)束語

總之，現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)同過去已經(jīng)有了很大程度的不同，對于繼電保護也有了更高的要求，隨著人工智能技術(shù)的研究和發(fā)展，將其與繼電保護結(jié)合在一起，加強人工智能技術(shù)的應用，以提高繼電保護的使用功能，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定提供了有力的保障。

參考文獻

[1] 吳興龍，陳樂，張蕓.人工智能在繼電保護中的應用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（19）：137.