電氣工程智能系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

劉丁輝

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和和諧社會(huì)的構(gòu)建，人們的生活水平越來越高，對(duì)電力資源的需求量也越來越大，因此，電力系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模也越來越大，繼電保護(hù)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有十分重要的意義。

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

0 前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平越來越高，對(duì)電力系統(tǒng)供電質(zhì)量的要求也越來越高，要想保證電力系統(tǒng)能安全穩(wěn)定的運(yùn)行，首先要保證繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。將人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)有效地結(jié)合起來，采用電氣工程智能系統(tǒng)來提高電氣CAD系統(tǒng)的智能水平，并將其應(yīng)用在繼電保護(hù)中，能極大的提高繼電保護(hù)能力。

1 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)在智能系統(tǒng)領(lǐng)域中有十分悠久的歷史，它能有效地與工程項(xiàng)目結(jié)合起來，在建設(shè)專家系統(tǒng)時(shí)，需要將所研究領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)表達(dá)式加進(jìn)去，同時(shí)還要加入相關(guān)知識(shí)的理論方法、處理方法。專家系統(tǒng)不僅可以解決一些定性問題，還能利用專家的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)，對(duì)一些未知理論進(jìn)行研究、分析，通過熟練的運(yùn)用專家理論，能將原來比較寬廣的研究范圍變小，從而得到想要的答案。專家系統(tǒng)能為推理中使用的相關(guān)知識(shí)和推理結(jié)果做一個(gè)科學(xué)的解釋。在電氣工程智能系統(tǒng)中，常用的專家系統(tǒng)表達(dá)式有框架式表示法、生產(chǎn)式規(guī)則表示法、面向?qū)ο蟊硎痉?、過去式知識(shí)表示法等，這些表示法之間存在著一定的聯(lián)系。在繼電保護(hù)中，專家系統(tǒng)有十分豐富的經(jīng)驗(yàn)，有十分良好的成果，并且能進(jìn)行繼電保護(hù)日常運(yùn)營。

2 模糊理論

模糊理論起源于二十世紀(jì)六十年代，模糊理論的提出打破了原有的經(jīng)典集合概念，不在使用0和1表示非彼既此概念，而是采用模糊度對(duì)一些不精確的現(xiàn)象、時(shí)間進(jìn)行描述，同時(shí)將推理模糊邏輯和語言變量運(yùn)用在專家系統(tǒng)中，隨著科技的不斷進(jìn)步，模糊理論已經(jīng)成為一種整套使用方法的人工智能系統(tǒng)，并且在電力系統(tǒng)中有十分廣泛的應(yīng)用。

3 電氣工程智能結(jié)構(gòu)

（1）電氣工程智能系統(tǒng)構(gòu)造

電氣工程智能系統(tǒng)主要由用戶、用戶接口、設(shè)計(jì)輔助程序、專家系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、知識(shí)庫、數(shù)據(jù)庫等幾部分組成。將專家系統(tǒng)引入電氣工程智能系統(tǒng)的CAD系統(tǒng)中，使用Turbo PROLOG編譯型語言、Auto LISP語言、FORTRAN高級(jí)算法語言等交互編制電氣ICAD系統(tǒng)，這樣不僅能方便系統(tǒng)程度的編制，能充分將各個(gè)語言的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮出來。對(duì)于系統(tǒng)提供能力不足的問題，可以通過設(shè)計(jì)用戶菜單進(jìn)行補(bǔ)償，同時(shí)在電氣CAD系統(tǒng)中加入無功功率補(bǔ)償專家系統(tǒng)。在用戶菜單中，使用者可以十分輕松的選擇自己需要的工作模式，十分簡潔，用戶能直觀的看出想要的信息，容易被用戶接受，用戶能在很短的時(shí)間內(nèi)掌握系統(tǒng)的操作方法，為調(diào)用相應(yīng)的子模塊提供了方面。這種系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本比較低，設(shè)計(jì)效率很高，極大的減輕了設(shè)計(jì)者的負(fù)擔(dān)。

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

采用專家系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和知識(shí)類型設(shè)計(jì)時(shí)，知識(shí)庫和數(shù)據(jù)庫比較簡單，無法滿足系統(tǒng)擴(kuò)展性和通用性的要求，因此，需要用通用的知識(shí)表示方法確定設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)條件以及設(shè)計(jì)目標(biāo)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。從宏觀上看，電氣工程智能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)正推理過程，通過一些初始數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)推理，然后匹配規(guī)則、解決沖突，最后得出結(jié)論。其中這些初始數(shù)據(jù)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，是一次系統(tǒng)的主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)以及對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的要求，對(duì)于主設(shè)備的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)而言，如變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，所需的一次系統(tǒng)初始數(shù)據(jù)參數(shù)是通過關(guān)系謂詞、關(guān)聯(lián)組元進(jìn)行表達(dá)的。關(guān)系謂詞的表達(dá)形式為：（主體對(duì)象名+客體對(duì)象名）/謂詞屬性=屬性值，關(guān)系謂詞的表達(dá)形式適合描述事實(shí)的知識(shí)，它不僅能將對(duì)象的屬性表達(dá)出來，還可以將各個(gè)對(duì)象之間的關(guān)系表達(dá)出來；關(guān)聯(lián)組元的表達(dá)形式為：對(duì)象名/屬性名=屬性值，比較適合藐視孤立對(duì)象的屬性概念。

以一個(gè)變壓器保護(hù)系統(tǒng)框架為例，可以將變壓器保護(hù)系統(tǒng)框架分為系統(tǒng)級(jí)、故障類型保護(hù)級(jí)、保護(hù)方式級(jí)、繼電保護(hù)J類型級(jí)、繼電保護(hù)J型產(chǎn)品級(jí)等幾個(gè)部分，其中系統(tǒng)級(jí)也就是變壓器保護(hù)系統(tǒng)；故障類型級(jí)包含短路保護(hù)和后備保護(hù)兩種情況；保護(hù)方式級(jí)包含低壓過濾、電流速斷、差動(dòng)方式等幾種情況；繼電保護(hù)J類型級(jí)包含熔斷器、CR、TR等幾種情況；繼電保護(hù)J型產(chǎn)品級(jí)包含DL32/10、DL233/6、DS30等幾種情況。在本系統(tǒng)中DL233/6型繼電保護(hù)J類型式整個(gè)保護(hù)框架的槽，能引入下一個(gè)子框架。通過這樣的設(shè)計(jì)，能對(duì)整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的描述，這種框架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的語義網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，能通過子框架對(duì)總框架的槽值約定進(jìn)行更改或者繼承，這樣不僅能有效地節(jié)省信息表示，減少數(shù)據(jù)冗余，還能確保數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確一致，保證信息不會(huì)發(fā)生矛盾。

4 總結(jié)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電力資源的需求量越來越大，因此，電力企業(yè)要做好繼電保護(hù)工作，為電力系統(tǒng)的安全供電提供保障。將電氣工程智能系統(tǒng)應(yīng)用在繼電保護(hù)中，并對(duì)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效地改進(jìn)，能極大的滿足電力生產(chǎn)的需求。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 趙楊.電氣工程智能系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用與改進(jìn)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010，（07）：171-172.