繼電保護(hù)中電氣工程智能系統(tǒng)的應(yīng)用

周偉　陳烽　劉小平

摘 要：目前，電氣工程智能系統(tǒng)已經(jīng)在繼電保護(hù)中得到了應(yīng)用，但也存在一些較為明顯的不足，例如在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類型知識描述等方面。本課題筆者在分析繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對電氣工程智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，最后提出了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)措施，希望以此為電氣工程智能系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的完善應(yīng)用提出一些具有價值性的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；電氣工程智能系統(tǒng)；應(yīng)用

引言

在繼電保護(hù)中，電氣工程智能系統(tǒng)獲得了應(yīng)用，但同時也存在一些較為明顯的缺陷，主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類型知識描述等方面[1]。鑒于此，本課題在對“繼電保護(hù)中電氣工程智能系統(tǒng)的應(yīng)用”進(jìn)行探究過程中，需要針對其應(yīng)用的不足，提出關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)措施，從而使電氣工程智能系統(tǒng)在繼電保護(hù)中具備更具廣泛性的應(yīng)用。

1 繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

在電力系統(tǒng)高速發(fā)展的背景下，對繼電保護(hù)提出了越來越高的要求。同時，在諸多技術(shù)高速發(fā)展下，例如，計算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)及通信技術(shù)等，均為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了幫助。由此可見，繼電保護(hù)技術(shù)在未來中有著較為廣闊的發(fā)展前景。對于繼電保護(hù)自新中國成立經(jīng)歷了四個階段。

第一階段：建國后，在六十年代，我國已經(jīng)擁有了較為完善的關(guān)于繼電保護(hù)的體系，其中包括了繼電保護(hù)的設(shè)計、制造、研究及運行等。無疑，在這一階段，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展起到了推波助瀾的作用。

第二階段：到了八十年代，晶體管繼電保護(hù)得到了快速發(fā)展，如由南京自動化設(shè)備廠與天津大學(xué)合作研發(fā)的500kV晶體管方向高頻保護(hù)[2]，成功運用在葛洲壩500kV線路上，這代表著我國繼電保護(hù)取得了重大成功。

第三階段：到了九十年代初期，起主導(dǎo)地位的是集成電路保護(hù)的研發(fā)、生產(chǎn)及應(yīng)用。例如：由南京電力自動化研究院所研發(fā)的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)，便起到了巨大作用。

第四階段：九十年代初期之后，繼電保護(hù)在我國呈現(xiàn)了高速的發(fā)展勢態(tài)。其中的微機(jī)線路保護(hù)裝置，是在一九九一年通過鑒定的，它是由南京電力自動化研究院研制成功的。微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)則是在1993年通過鑒定的，它是由天津大學(xué)和南京電力自動化設(shè)備廠合作研發(fā)而成的[3]。當(dāng)然，原理不同與機(jī)型不同的微機(jī)線路及主設(shè)備保護(hù)，均有著各自的優(yōu)勢，它們?yōu)殡娏ο到y(tǒng)提供了性能及質(zhì)量優(yōu)化的繼電保護(hù)裝置。在微機(jī)保護(hù)裝置的致力研究背景下，基于微機(jī)保護(hù)軟件及算法等方面均獲得了較為顯著的理論成果。顯然，自九十年代后，我國繼電保護(hù)技術(shù)所呈現(xiàn)的發(fā)展趨勢是微機(jī)保護(hù)。

2 電氣工程智能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

在此系統(tǒng)當(dāng)中，將專家系統(tǒng)引進(jìn)電氣CAD當(dāng)中，所使用的語言是編譯型Turbo PROLOG語言，同時還采取了另外兩種語言與交互的方式編制引入電氣ICAD系統(tǒng)，這兩種語言即為：Auto LISP語言和FORTRAN 77語言[4]。如此一來，便能夠使各類語言本身的優(yōu)勢得到充分利用，同時也使程序的編制更加簡便。在用戶菜單的設(shè)計的基礎(chǔ)上，進(jìn)而使系統(tǒng)提供的能力得到了有效補(bǔ)充，并將無功功率補(bǔ)充專家系統(tǒng)，進(jìn)而以嵌入的方式到達(dá)CAD系統(tǒng)當(dāng)中。通過用戶菜單，用戶能夠非常方便地對自己的工作方式進(jìn)行選擇。該系統(tǒng)具備的顯著的特點包括：簡潔、直觀且容易被用戶接受等。還能夠讓用戶在短時間之內(nèi)對操作方法進(jìn)行充分掌握，對相應(yīng)的子模塊極為便利地使用。另外，還降低了設(shè)計的成本，使設(shè)計效率得到有效提高，從而使設(shè)計者的負(fù)擔(dān)得到很大程度減輕。

3 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)探究

專家系統(tǒng)對設(shè)計的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及類型知識的描述，表現(xiàn)出了一些明顯的缺陷，主要體現(xiàn)為過于簡單化，不能使系統(tǒng)的通用性與擴(kuò)展性得到充分滿足。因此，針對這方面的不足，提出通用的知識表示方法便顯得極為重要?；诤暧^層面分析，電氣設(shè)計屬于一個正向推理的過程，使部分初始數(shù)據(jù)來驅(qū)動推理機(jī)，進(jìn)一步實現(xiàn)規(guī)則匹配及沖突的解決，最終得出相應(yīng)的結(jié)論。對于繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計，這些初始數(shù)據(jù)便是一次系統(tǒng)當(dāng)中的結(jié)構(gòu)及參數(shù)對保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計要求。對于一些主設(shè)備的繼點保護(hù)的初步設(shè)計而言，如變壓器等，所使用的以此系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)參數(shù)種類使用關(guān)聯(lián)組元進(jìn)行表達(dá)。其中，關(guān)聯(lián)組員表達(dá)形式為：（對象名：屬性名=屬性值），它與孤立對象屬性概念的描述相適應(yīng)；關(guān)系謂詞表示形式為：（主體對象名，客體對象名：謂詞屬性名=屬性值），在對事實等一系列知識進(jìn)行表示的情況下，不但具備對象實體的屬性，而且也具備多個對象間所維系的關(guān)系。

對于一個變壓器保護(hù)系統(tǒng)框架的主要構(gòu)成，主要包括：系統(tǒng)級、保護(hù)方式級以及故障類型保護(hù)級等[5]。對于每一級的框架，都擁有相似的結(jié)構(gòu)，同時每一個框架都?xì)w屬于一個更高級的框架。如表1，為系統(tǒng)當(dāng)中一個電流繼電器框架的具體描述過程。

通過表1可知，此框架表示的對象實體是CR繼電器，系統(tǒng)編號是56，歸屬46號低壓過流保護(hù)方式框架。其中最為簡單的屬性槽是“相數(shù)=1”，它的屬性值在設(shè)計推理中的賦值是由規(guī)則以直接的方式?jīng)Q定的。能在推理過程中以直接的方式賦值的是“Iset=”，或者，在需計算的情況下通過ISETO的調(diào)用對賦值進(jìn)行計算，另外還能夠?qū)Χㄖ盗斜鞩list有用戶進(jìn)行調(diào)出，然而以自行的方式對賦值進(jìn)行選擇。位于框架槽的是“型號=DL233/6”，它能夠?qū)唧w繼電器DL233/6進(jìn)行引出?？蚣芩憩F(xiàn)出來的嵌套關(guān)系能夠?qū)φw保護(hù)系統(tǒng)的描述發(fā)揮重要作用。此框架系統(tǒng)形成了具有復(fù)雜特性的語義網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)中的子框架能夠?qū)Ω缚蚣艿牟壑导s定進(jìn)行更改或繼承。如此一來，不但能夠使表示的信息能夠節(jié)省，從而降低數(shù)據(jù)冗余；而且還能夠非常簡單地使信息的一致性得到有效維持。

4 結(jié)束語

自改革開放以來，我國的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)過了四個階段。在電力系統(tǒng)及計算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展背景下，繼電保護(hù)技術(shù)也有了巨大的進(jìn)步及發(fā)展空間。無論是在國內(nèi)還是國外，繼電保護(hù)技術(shù)在未來中的發(fā)展趨勢必然是智能化、網(wǎng)絡(luò)化劑計算機(jī)化等，同時還需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信一體化及人工智能化等。顯然，這便使得繼電保護(hù)工作者面臨了巨大的挑戰(zhàn)。通過本課題的探究，認(rèn)識到電氣工程智能系統(tǒng)在繼電保護(hù)中應(yīng)用的作用及目前所存在的不足。

參考文獻(xiàn)

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