人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用

張成偉

摘要：我國(guó)電力系統(tǒng)發(fā)展有了很大提高，現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，人們對(duì)繼電保護(hù)也提出了更高要求。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，可以很好地提高繼電保護(hù)效率，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。人工智能技術(shù)應(yīng)用還有很大的提升空間，需要不斷加強(qiáng)研究與實(shí)踐，提高人工智能技術(shù)應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);電力系統(tǒng);繼電保護(hù);應(yīng)用分析

引言

人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用，提高電氣設(shè)備自動(dòng)化水平，使供電質(zhì)量更加可靠穩(wěn)定，指出電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中存在的問(wèn)題，分析了人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用，即接地保護(hù)、變壓器繼電保護(hù)、發(fā)電機(jī)組保護(hù)、電氣自動(dòng)化設(shè)備管理。展望了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)：智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平將不斷提高，人工智能技術(shù)也將發(fā)揮更大的作用。

一、淺談人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展中產(chǎn)生的獨(dú)立新型學(xué)科，其集合了通信、電子及其他現(xiàn)代技術(shù)，通過(guò)程序開(kāi)發(fā)應(yīng)用，將人類思維方式與機(jī)器設(shè)備相結(jié)合，模擬人類大腦思維進(jìn)行研究，更好地解決了企業(yè)生產(chǎn)、居民生活等各個(gè)領(lǐng)域中的技術(shù)難題。近年來(lái)，隨著研究理論的不斷成熟，人工智能應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，尤其是在技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域，借助人工智能技術(shù)可以更好地完成系統(tǒng)仿真和控制。

二、分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)狀

我國(guó)電力系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展，很多系統(tǒng)應(yīng)用了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，確保其穩(wěn)定運(yùn)行。但在繼電保護(hù)中，由于技術(shù)限制，仍存在一些問(wèn)題，導(dǎo)致電力系統(tǒng)不穩(wěn)定。電力系統(tǒng)不斷規(guī)模化發(fā)展，電路中短路電流會(huì)成倍增加，這導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不易感應(yīng)到電氣量變化，使繼電保護(hù)時(shí)間延長(zhǎng)，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障，可能引發(fā)不良后果。繼電保護(hù)裝置與線路中的一些元件由于排斥現(xiàn)象無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算數(shù)據(jù)可能不準(zhǔn)確，引發(fā)系統(tǒng)故障。傳統(tǒng)繼電保護(hù)不能建立數(shù)學(xué)模型，無(wú)法反映出系統(tǒng)中的實(shí)際問(wèn)題，對(duì)于一些復(fù)雜問(wèn)題的計(jì)算，短時(shí)間內(nèi)無(wú)法得出結(jié)果，影響系統(tǒng)運(yùn)行。

三、關(guān)于人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用分析

（一）電力系統(tǒng)中變壓器繼電保護(hù)的應(yīng)用，避免變壓器短路現(xiàn)象發(fā)生

電力系統(tǒng)中設(shè)備很多，變壓器是其中重要設(shè)備之一，該設(shè)備運(yùn)行情況直接影響著供電質(zhì)量。變壓器運(yùn)行中，外界環(huán)境影響及長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行都會(huì)增加故障幾率，為加強(qiáng)變壓器保護(hù)，應(yīng)采用新技術(shù)。變壓器由不同零部件組成，其中，內(nèi)置油箱可冷卻變壓器運(yùn)行過(guò)程中的熱量，延長(zhǎng)變壓器使用壽命。油箱一旦出現(xiàn)故障，就有可能產(chǎn)生有毒氣體和物質(zhì)，不僅影響電力系統(tǒng)，還危害工作人員健康。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以很好地實(shí)現(xiàn)變壓器瓦斯動(dòng)態(tài)監(jiān)控，實(shí)際運(yùn)行中，如果瓦斯?jié)舛瘸^(guò)系統(tǒng)規(guī)定值，可以及時(shí)斷電并發(fā)出警報(bào)，避免帶來(lái)更大的損失。利用人工智能技術(shù)還可以很好地防止變壓器短路造成嚴(yán)重后果。變壓器運(yùn)行中如果出現(xiàn)問(wèn)題，阻抗繼電保護(hù)器會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，防止出現(xiàn)短路故障。

（二）電氣自動(dòng)化設(shè)備管理的應(yīng)用，增強(qiáng)設(shè)備監(jiān)控水平

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是復(fù)雜的運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)際應(yīng)用中，管理人員應(yīng)具有完備的專業(yè)知識(shí)和熟練的操作技能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障。電氣設(shè)備智能化管理基于人工智能技術(shù)，利用設(shè)計(jì)好的計(jì)算機(jī)控制程序，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制。應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅可以很好地實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理和操作，還大大減少了人工操作，降低了運(yùn)行成本，提高了運(yùn)行效率和設(shè)備運(yùn)行性能，更好地優(yōu)化電力設(shè)備運(yùn)行環(huán)境。基于人工智能技術(shù)建立監(jiān)控系統(tǒng)，具備完善的過(guò)程控制單元和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，可以很好地監(jiān)控自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行狀況，提高設(shè)備監(jiān)控水平，對(duì)于發(fā)生故障的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行維修或更換，提高設(shè)備監(jiān)控水平。

（三）電力系統(tǒng)接地保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行

電力系統(tǒng)線路布置復(fù)雜，可分為大、小電流接地種方式。大電流接地方式中，如果系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)線路故障問(wèn)題，人工智能技術(shù)可精準(zhǔn)識(shí)別，及時(shí)將線路切斷，防止引發(fā)更大的線路故障。小電流接地方式中，如果出現(xiàn)線路故障，繼電系統(tǒng)通過(guò)人工智能技術(shù)發(fā)送報(bào)警信號(hào)，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。執(zhí)行系統(tǒng)和邏輯層分別是大、小電流接地系統(tǒng)運(yùn)行的重要功能，零序電壓正常不會(huì)出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，三項(xiàng)電壓是其主要的分布點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行中，電壓表與三項(xiàng)電壓相互連接，用于獨(dú)立顯示電壓值。如果電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)故障，其中某一項(xiàng)處于接地狀態(tài)，那么零序電壓就會(huì)出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，使工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，為排除故障節(jié)省時(shí)間。

（四）電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組保護(hù)的應(yīng)用，有效維護(hù)電力系統(tǒng)安全

發(fā)電機(jī)組是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，利用人工智能技術(shù)對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)和備用保護(hù)，可維護(hù)電力系統(tǒng)安全。重點(diǎn)保護(hù)是常用的保護(hù)方式，通常情況下，繼電保護(hù)裝置安裝在發(fā)電機(jī)組內(nèi)部的定子繞組上，如果運(yùn)行出現(xiàn)問(wèn)題，保護(hù)裝置就可發(fā)揮作用，更好地保護(hù)發(fā)電機(jī)組。繼電保護(hù)可維護(hù)發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)，將發(fā)電機(jī)電流間的融合作用發(fā)揮出來(lái)，基于電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際，合理調(diào)整相位高度，更好地保護(hù)發(fā)電機(jī)組。備用保護(hù)是當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)故障后，及時(shí)斷電并發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員。如在實(shí)際運(yùn)行中，由于低負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致電機(jī)絕緣被擊穿，此時(shí)備用保護(hù)就會(huì)自行切斷電源并警報(bào)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上述，電力系統(tǒng)很復(fù)雜，涉及很多設(shè)備元件及運(yùn)行系統(tǒng)，外界環(huán)境影響會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)故障，如果處理不及時(shí)，將造成重大事故，而中斷電力系統(tǒng)運(yùn)行。為提高電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性、穩(wěn)定性，要不斷提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，利用繼電保護(hù)系統(tǒng)，減少故障。人工智能技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在電力行業(yè)繼電保護(hù)系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)可以很好地提高電氣自動(dòng)化水平，打造高效處理、全面感知的電力系統(tǒng)，確保供電系統(tǒng)可靠穩(wěn)定。

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