繼電保護中電氣工程智能系統應用研究

王磊

（國網寧夏電力有限公司檢修公司，寧夏銀川，750011）

0 引言

2021 年是中國共產黨建黨100 周年，在共產黨的正確領導下，我國社會經濟、工業、科技等都取得了翻天覆地的變化，尤其是電氣工程智能系統技術得到快速發展，并在繼電保護中取得了較好的應用效果[1]。人們對電力系統供電質量的要求隨著生活水平的提高而增強，因此繼電保護系統的安全、穩定運行對電力系統電力輸送的安全、穩定性具有重要作用。文中將電氣智能化系統應用于電力系統繼電保護中，以此提升繼電保護能力[2]。

1 繼電保護發展分析

科學技術快速發展，電力系統智能化水平逐步提高，對繼電保護要求與日俱增。同時，電子技術、通信技術及計算機技術的快速發展，對繼電保護技術的發展具有積極促進作用[3]。繼電保護技術發展空間巨大，我國自成立以來，繼電保護技術的發展主要為以下階段：

（1）建國初期，通過相關研究人員的不懈努力，我國擁有了包括設計、制造、研究、運行等多方面的功能相對完善的繼電保護系統，推動了我國繼電保護技術的向前發展[4]。

（2）八十年代，基于晶體管技術，繼電保護迅速發展，尤其是天津大學與南京自動化設備廠合作開發的500 kV 晶體管高頻保護，并將其應用于500 kV 線路，代表了我國繼電保護研究在該時期的重大成功。

（3）我國繼電保護技術在九十年代發展迅速，南京電力自動化研究院開發了微機線路保護設備，南京電力自動化設備廠與天津大學合作開發了微機相電壓補償方面高頻繼電保護設備。以上兩設備在微機線路、機型、原理及主設備等方面存在較大差異，且兩者各具優勢，在質量及性能等方面為電力系統提供了優化保護[5]。

（4）基于微機保護設備，微機保護算法及軟件方面的理論研究成果顯著，九十年代以后，我國繼電保護技術的發展為微機保護趨勢。

2 繼電保護現狀分析

當前繼電保護主要通過繼電保護器檢查電氣自動化系統線路的穩定性，查找電氣系統安全隱患點，并及時反饋安全隱患位置信息，保證在產生安全故障時可關閉故障相關設備，反饋故障位置點，消除故障的擴大化隱患，繼電保護系統構成如圖1 所示[6]。

圖1 繼電保護系統構成

繼電保護器伴隨新科技的發展不斷更新，但在實際應用中新繼電保護技術及繼電保護裝置尚且存在部分缺陷。當前，繼電保護裝置已突破反饋問題和檢查隱患的局限，逐步與計算機技術相融合，增加了故障處理功能，提高了繼電保護技術的智能化，進一步確保了電氣自動化系統的穩定性及安全性。

此外，繼電保護設備從單一功能向集成化發展，促進電氣自動化設備在操作、調試、設置等方面的安全可靠性進一步提高。尤其繼電保護技術與電子技術、計算機技術、通訊技術融合后，使得繼電保護功能更加全面。

雖然繼電保護在我國電氣自動化系統中的發展較快，應用較為廣泛，但尚且存在不足，安全故障經常出現。當前電力公司尚存思想固化的現象，難以通過發展的方式對待繼電保護技術及裝置，同時相關工作人員的專業技術素質欠缺，導致電力系統自動化發展方面的安全故障頻繁產生。對此，當前電氣自動化系統應加強注重繼電保護的穩定性及安全性提升，進而促進繼電保護安全技術獲得切實應用及普遍提升，推動繼電保護工程安全性的逐步發展[7]。

3 電氣工程智能系統結構分析

電氣工程智能系統結構如圖2 所示。該系統在CAD 系統中引入專家系統，將FOR-TRAN77 語言、Auto LISP 語言、Turbo PROLOG 語言三者交互式編制引入ICAD 系統，有效的促使了各語言自身優勢的發揮，簡化了程序編制。同時，基于用戶設計菜單，補充系統功能，將無功功率補充與專家系統，進而將其嵌入CAD 系統，實現了系統的易于接受性、簡潔性及直觀性，用戶可根據菜單選擇工作方式，且可縮短用戶掌握熟悉操作方法和操作方式時間[8]。有效的提高了設計效率，降低了設計成本，減輕了設計者負擔。

圖2 電氣工程智能系統結構圖

4 完善數據結構分析

通常專家系統可有效展示所設計知識類型及相應結構等方面的問題及缺陷[9]。由于表現具有簡化性，難以滿足系統的可擴展性及通用性。對此提出相應知識的表現方法具有關鍵作用。宏觀基礎方面，電氣設計過程整體來說為正向推理過程，基于初始數據產生推理驅動力，進而匹配相應規則，處理相應沖突，獲得與之相應結論等。以上均對繼電保護設計系統相應的結構參數及初始數據等設計進一步提出了要求。同時對于變壓器設備等初步設計完成的主設備繼電保護，通過該系統初始數據參數類型及對應關聯組進行表示。通常變壓器保護系統框架由故障保護類型級、保護方式級、系統級等構成，各級框架均需類似結構進行表示，且各框架均隸屬于更高一級框架[10]?？蚣懿鄣那短钻P系及形式，可有效對保護系統整體描述發揮關鍵作用。以上一方面可降低數據、節省數據，另一方面可有效維持信息的一致性。

5 結論

我國電力系統繼電保護技術飛速發展，且其具有廣闊的發展空間，對電氣工程智能系統在繼電保護中的應用研究具有重要意義。繼電保護技術逐步優化完善。電氣工程智能化系統在電力系統中的應用對繼電保護系統的安全穩定運行具有積極促進效果，但同時其自身尚存在一定不足。針對繼電保護中的電氣工程智能系統實際應用進行研究分析，并據此提出相應建議，為后期研究提供了參考。