人工智能在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用

◎高磊

很多時候電力系統(tǒng)在運行的過程中往往會受到諸多因素的影響，使得整個電力系統(tǒng)運行時容易出現(xiàn)震蕩、超過負(fù)荷等非正常狀態(tài)。所以為了能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時切除故障，我們應(yīng)將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)中，該技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高繼電保護的智能化水平，進而推動我國電力行業(yè)蓬勃穩(wěn)定發(fā)展。

一、電力系統(tǒng)繼電保護的應(yīng)用現(xiàn)狀

現(xiàn)將繼電保護的具體應(yīng)用進行詳細(xì)的闡述：1.伴隨著社會的不斷進步，相應(yīng)的繼電保護裝置也發(fā)生了極大的變化，變得更加多元化，并且對保護裝置進行合理的選擇可以影響繼電保護工作的順利進行，因此，在實際的選擇中，工作人員要選用功能齊全、可靠性的裝置，進而使相應(yīng)的工作得以高效的運行。2.在電力系統(tǒng)不斷發(fā)展的過程中，對繼電保護功能也提出了新的要求，要確保功能可以有效符合相關(guān)的需求，主要功能有：對線路、電容器進行全面的保護，基于這些功能給繼電保護帶來積極的作用。與此同時，要想使繼電保護技術(shù)能夠得到極大的提升，就要把它與現(xiàn)代化技術(shù)進行有機的整合。一般而言，把網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與繼電保護技術(shù)進行融合，從而確保繼電保護工作效率得到提升，同時使其整體的運行水平更加高效。在具體的應(yīng)用中，第一是全面收集綜合信息，進而對信息進行有效的分析，對于控制系統(tǒng)而言，其可以對整個電力系統(tǒng)的運行加以把控，此外，通過裝置的不同原理進而實施有效的搭配，這樣一來，就能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)勢互補，同時確保相應(yīng)裝置的最優(yōu)化。第二是通過使用自適應(yīng)技術(shù)，在實際的應(yīng)用中，可以體現(xiàn)出對綜合信息實施管控，進而能夠及時阻止故障產(chǎn)生的消極影響，與此同時，還能夠?qū)⒄５脑c故障元件進行隔離，進而避免影響正常元件的穩(wěn)定運行，在很大程度上減少了對電力系統(tǒng)的影響，進一步使繼電保護作用得以有效的發(fā)揮出來。

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

1.計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

繼電保護中人工智能技術(shù)的應(yīng)用，體現(xiàn)在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用方面。也就是說必須通過計算機網(wǎng)絡(luò)來設(shè)計相應(yīng)的程序。在完成設(shè)定以后，微機線路會保護硬件，這也是進行繼電保護的重要前提。現(xiàn)階段很多供電企業(yè)不斷研發(fā)32位硬件保護系統(tǒng)，這樣一來，就推動了人工智能化技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。不僅如此，在對硬件進行保護時，其核心就是保護整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。而且，這種保護模式逐漸的發(fā)展成為計算機逐漸網(wǎng)絡(luò)化的門戶?，F(xiàn)階段電力系統(tǒng)對計算機網(wǎng)絡(luò)保護的要求不斷提升，不僅要對其基本功能進行保護，還需要具有可以長期存放大量數(shù)據(jù)的空間，并通過數(shù)據(jù)快速處理功能，對信號輸入和輸出進行多方面的協(xié)調(diào)。因此在繼電保護當(dāng)中，應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠進一步推動人工智能技術(shù)的發(fā)展，促進電力系統(tǒng)越來越自動化。

2.暫態(tài)保護。

隨著進一步深入研究繼電保護領(lǐng)域中人工智能技術(shù)的應(yīng)用，出現(xiàn)了各種判斷故障類型的方法，如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和小波理論等，這些人工智能技術(shù)不但可以將判斷故障的準(zhǔn)確性進一步提高，同時可以解決單一工頻信號的傳統(tǒng)算法難以識別的問題。但是到目前為止，傳統(tǒng)保護新的原理并沒有被人工智能的應(yīng)用而完全取代，而且傳感器頻寬仍然會在一定程度上限制這些方法的應(yīng)用，其結(jié)果只是利用復(fù)雜的計算和大量的工作提高識別故障的準(zhǔn)確性和可靠度。暫態(tài)保護主要是利用產(chǎn)生的高頻信號使保護輸電線和電力設(shè)備等目標(biāo)得以實現(xiàn)，故障的種類、位置和持續(xù)時間等都是故障暫態(tài)產(chǎn)生信號中包括的信息內(nèi)容，而且在信號的整個頻域，即從直流一直到高頻都會存在這些信息。在傳統(tǒng)的保護方式中，利用過濾的方式忽略故障產(chǎn)生的高頻率，這樣在濾掉高頻信號濾波器的設(shè)計中需要投入大量的研究精力。而暫態(tài)保護主要是將需要的高頻信號利用特殊設(shè)計的高頻檢測裝置和算法從故障暫態(tài)中提取出來，之后將故障利用專門的快速處理信號的算法判斷出來。微處理技術(shù)的發(fā)展是暫態(tài)保護目標(biāo)得以實現(xiàn)的基礎(chǔ)和前提。

3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用在判斷故障類型、故障距離等方面。比如，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對高壓輸電線的方向進行保護，通過利用BP模型來當(dāng)做輸電線保護中的方向辨別設(shè)備，不僅可以快速高效的判斷出故障的所在方向，還可以有效保護輸電線的方向。再者我們還可以利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)能力和辨別能力，更好的對電力系統(tǒng)繼電保護中的故障進行分析和辨別，使工作人員能夠在電流正確方向的故障進行保護，而相反方向的電流故障則應(yīng)當(dāng)及時的采取閉鎖，因為只有這樣才能實現(xiàn)提高電流靈敏度的目標(biāo)，讓輸電線電流能夠更好的適應(yīng)。此外，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還可以與專家系統(tǒng)相互融合來使用，對電力系統(tǒng)繼電保護中的故障進行全方位的診斷，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對整個電力系統(tǒng)繼電保護工作具有重要意義。

4.數(shù)字繼電保護的智能化。

數(shù)字機電保護智能化的核心就是對一些小型機組、變壓器以及電動機提供相應(yīng)的保護。這種技術(shù)在低壓電路當(dāng)中的應(yīng)用效果尤為明顯。比如，過流繼電器，這種裝置在控制電路過程中可以對主電路電流進行實時監(jiān)護，同時保證處于正常的數(shù)值范圍內(nèi)，若是電力系統(tǒng)發(fā)生電流過載的情況，過流繼電器就可以及時把電源切斷，從而使得主電路當(dāng)中的電流互感器出現(xiàn)相應(yīng)的電流過載感應(yīng)。之后就會對電磁繼電器發(fā)出相對應(yīng)的反饋信號，從而達到對電氣二次設(shè)備進行保護的目的。

三、結(jié)語

通過上述的分析可知，現(xiàn)階段，伴隨著生活水平的快速提升，這時人們對于電力的需求將會不斷增加，與此同時，還對其供電的質(zhì)量也具有較高的要求，因此，以往的繼電保護顯然不能符合人們的用電需求，基于這一現(xiàn)狀，要想解決人們的各種需求，就應(yīng)該把人工智能技術(shù)運用在繼電保護中，通過使用這一技術(shù)能夠在極大程度上，確保系統(tǒng)的高效運行，同時還可以促使其更加智能性、可靠性，進而朝著良好的方向不斷前進，進一步使其具有良好的發(fā)展空間，同時給相關(guān)企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。