探討繼電保護中人工智能技術(shù)及其應(yīng)用

解金鋼

[摘? ? 要]繼電保護是現(xiàn)階段電力系統(tǒng)應(yīng)用中實現(xiàn)電力元件和設(shè)備保護的重要方式，其對電力系統(tǒng)的應(yīng)用安全有重要的作用，所以在實踐中必須要強調(diào)繼電保護的有效使用。從目前的研究來看，繼電保護在實踐中的具體應(yīng)用效果和繼電保護的靈敏性以及控制效果有顯著的關(guān)系，所以在實踐中為了提高繼電保護的控制精準(zhǔn)，可以積極的使用人工智能技術(shù)。實踐表明人工智能技術(shù)在繼電保護中的利用可以有效的提升繼電保護的實際效果，為了在繼電保護實踐中推廣更專業(yè)、規(guī)范的技術(shù)利用，本文對繼電保護中的人工智能技術(shù)做分析與討論。

[關(guān)鍵詞]繼電保護;人工智能技術(shù);應(yīng)用

[中圖分類號]TP18;TM77 [文獻標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）03–00–03

[Abstract]Relay protection is an important way to realize the protection of power components and equipment in power system applications at this stage. It plays an important role in the application safety of power systems. Therefore， the effective use of relay protection must be emphasized in practice. From the current research， the specific application effect of relay protection in practice has a significant relationship with the sensitivity and control effect of relay protection. Therefore， in practice， in order to improve the control accuracy of relay protection， manual labor can be actively used. Intelligent Technology. Practice has shown that the use of artificial intelligence technology in relay protection can effectively improve the actual effect of relay protection. In order to promote more professional and standardized technical use in relay protection practice， the article discusses artificial intelligence technology in relay protection. Do analysis and discussion.

[Keywords]relay protection; artificial intelligence technology; application

電力系統(tǒng)在現(xiàn)階段的社會生活實踐中有著非常普遍的應(yīng)用，不過在某些情況下，電力設(shè)備會發(fā)生故障，電力系統(tǒng)會出現(xiàn)穩(wěn)定性破壞，而且事故的影響面比較廣，所以在實踐中需要對系統(tǒng)運行的各個環(huán)節(jié)進行控制，保證電力系統(tǒng)的應(yīng)用穩(wěn)定和安全。電力系統(tǒng)的設(shè)備元件如主變壓器、母線、線路等故障會導(dǎo)致系統(tǒng)運行出現(xiàn)問題，利用繼電保護可以有效的切除故障元件隔離故障，有效避免電力線路和設(shè)備損壞，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行，供電可靠性也會顯著提升，所以在實踐中加強繼電保護的應(yīng)用是非常必要的。為了進一步的提高繼電保護應(yīng)用效能，將人工智能技術(shù)引入繼電保護實踐中，保護性能得到顯著的提升，通過分析人工智能技術(shù)在繼電保護中的具體利用，可以為新技術(shù)推廣實踐提供參考。

1 繼電保護概述

在繼電保護實踐中要有效的利用人工智能技術(shù)，首先要明確什么是繼電保護。通過了解繼電保護的功能原理并對繼電保護的應(yīng)用價值和意義進行具體分析，可以更準(zhǔn)確地認(rèn)識繼電保護工作的核心，從而采取更有效的方法去改進和提升繼電保護技術(shù)的性能。

1.1 繼電保護

在電力系統(tǒng)運行中，繼電保護是非常重要的措施。從實踐總結(jié)來看，所謂的繼電保護具體指的是電力系統(tǒng)運行過程中對系統(tǒng)的故障或者是異常情況進行及時的檢測和判斷，并發(fā)出報警信號或者是切斷故障線路，從而實現(xiàn)線路運行穩(wěn)定和安全的一種措施。從目前的應(yīng)用實踐來看，繼電保護的具體任務(wù)是在故障出現(xiàn)后，第一時間切斷故障設(shè)備，使其脫離系統(tǒng)，以免造成更大的損失。繼電保護的原理示意圖如圖1所示。

1.2 繼電保護的應(yīng)用價值

繼電保護在電力系統(tǒng)中的主要作用和價值體現(xiàn)在以下兩個方面。

（1）繼電保護能夠有效降低故障的影響范圍，避免故障的擴大或出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰。電力系統(tǒng)故障范圍的擴大與繼電保護的不正確配置、錯誤動作有顯著的關(guān)系。一般來講，元件故障對電力系統(tǒng)的影響是較為顯著的，而且電力系統(tǒng)本身完整性、關(guān)聯(lián)性很強，如果不對故障有效隔離，很容易出現(xiàn)故障擴大的情況，這會導(dǎo)致故障影響區(qū)域的進一步加大，這于電力系統(tǒng)的運行安全非常不利。所以在實踐中需要有效的預(yù)防此問題。在使用繼電保護之后，保護裝置可以及時的切斷故障位置與系統(tǒng)的聯(lián)系，使故障蔓延問題得到解決，系統(tǒng)使用安全性全面提升。

（2）繼電保護的利用有效的節(jié)約了電力系統(tǒng)的運維成本，在正常使用的情況下，電力系統(tǒng)設(shè)備的運行維護成本是比較低的，但是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，故障不做處理會導(dǎo)致電力線路和設(shè)備元件損壞范圍加大，要想穩(wěn)定運行電力系統(tǒng)就需要做大范圍的設(shè)備元件更換，這會造成運維成本的提升。重視繼電保護的利用，及時有效的切斷故障聯(lián)系，控制故障損壞設(shè)備，這在電力系統(tǒng)的維護中，成本消耗會得到有效的控制。

2 人工智能技術(shù)及應(yīng)用現(xiàn)狀

在繼電保護實踐中要有效的應(yīng)用人工智能技術(shù)，需要對人工智能技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容做具體的分析，以下是基于實踐總結(jié)的人工智能技術(shù)實踐。

2.1 人工智能技術(shù)

所謂的人工智能是計算機科學(xué)的一個重要分支，是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。從人工智能技術(shù)的具體分析與應(yīng)用來看，其旨在了解智能的實質(zhì)，并基于智能的基本反饋模式等進行相應(yīng)工具的開發(fā)與應(yīng)用，從而實現(xiàn)對人工的有效代替。從目前的人工智能技術(shù)應(yīng)用來看，其在眾多領(lǐng)域均產(chǎn)生了不錯的效果，尤其是在智能控制方面表現(xiàn)突出。

2.2 人工智能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

對我國的人工智能技術(shù)應(yīng)用做具體的分析發(fā)現(xiàn)其所處的階段較為初級，所以其表現(xiàn)的領(lǐng)域具有局限性。對繼電保護設(shè)備中的人工智能技術(shù)應(yīng)用做分析發(fā)現(xiàn)具體的技術(shù)利用具有廣泛性，而且技術(shù)利用的時間比較久遠。在上世紀(jì)的電力系統(tǒng)保護中，電磁繼電器已經(jīng)得到了應(yīng)用，只是因該類型設(shè)備的磁效應(yīng)對繼電保護的可靠性造成不利影響，所以在很長的一段時間內(nèi)，電磁繼電器的應(yīng)用未有明顯的突破。隨著數(shù)字繼電保護裝置的研究和應(yīng)用推廣，智能化斷路器等的開發(fā)和使用具有普遍性，所以繼電保護設(shè)備的保護效果獲得了極大的提升。而正是這些技術(shù)和設(shè)備為人工智能在電力系統(tǒng)中的具體應(yīng)用提供了良好基礎(chǔ)。

2.3 人工智能技術(shù)應(yīng)用作用

對電力系統(tǒng)中的人工智能技術(shù)應(yīng)用做具體的分析發(fā)現(xiàn)其主要的作用是提高繼電保護裝置的運行效率，并使機電保護裝置的使用可靠性有顯著的增強。再者，利用人工智能技術(shù)進行繼電保護，系統(tǒng)建設(shè)實踐中的成本得到了顯著的降低。除此之外，人工智能技術(shù)的具體利用使得電路整體的運行流暢性有了顯著的加強，所以線路故障率明顯降低。

3 人工智能技術(shù)在繼電保護中的具體利用

人工智能技術(shù)在現(xiàn)階段的繼電保護實踐中有著充分的應(yīng)用，其應(yīng)用有效的提升了繼電保護的實際效果。出于人工智能技術(shù)規(guī)范應(yīng)用和繼電保護質(zhì)量提升的考慮，對人工智能在繼電保護中的具體使用做分析與討論有突出的現(xiàn)實價值，以下是具體的分析。

3.1 計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

在繼電保護實踐中繼續(xù)對人工智能技術(shù)的具體利用，必須要強調(diào)的內(nèi)容是計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)的應(yīng)用和設(shè)計。利用程序設(shè)計設(shè)定具體的指標(biāo)后，基于設(shè)計項目，微機線路會對硬件進行有效的保護，這是繼電保護的基礎(chǔ)。從現(xiàn)實分析來看，硬件設(shè)施一般會處在控制電路系統(tǒng)當(dāng)中，而且具體的計算機網(wǎng)絡(luò)調(diào)試需要在控制電路的變化基礎(chǔ)上進行，這樣計算機網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試效果會更加顯著。利用人工智能技術(shù)，在智能分析的基礎(chǔ)上進行線路的調(diào)試，線路調(diào)試的針對性和實際效率會顯著提升。從目前的實踐分析來看，電力系統(tǒng)對微機的保護要求有了不斷的提升，所以在具體的保護中，不僅要強調(diào)基本功能，還需要具備大容故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，同時還需要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的快速處理以及信號協(xié)調(diào)?？傊糜嬎銠C網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)人工智能技術(shù)在繼電保護實踐中的自動化加強。

3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

在繼電保護實踐中，人工智能技術(shù)的又一顯著應(yīng)用是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是電力系統(tǒng)中實施的一種電路模擬，電路雖然可以利用神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)散出去，并具有很強的規(guī)律性，而且這種規(guī)律不受串聯(lián)、并聯(lián)電路的具體影響。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從電路系統(tǒng)中入手實現(xiàn)了對系統(tǒng)的全面模擬，然后在模擬的基礎(chǔ)上進實現(xiàn)繼電保護裝置對整個電路的全面監(jiān)控。此外，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，還可以對電路進行全方位的診斷，而且利用ANN技術(shù)實現(xiàn)故障診斷不同于ES診斷方法。ANN方法通過現(xiàn)場大量的標(biāo)準(zhǔn)樣本學(xué)習(xí)與訓(xùn)練，讓整個電路逐漸實現(xiàn)了數(shù)字化的基礎(chǔ)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)分析基本模型如圖2所示。

3.3 數(shù)字繼電保護的智能化

對人工智能的具體利用做分析，數(shù)字繼電保護的智能化表現(xiàn)也是非常突出的。數(shù)字繼電保護具體指的是在繼電保護實踐中有效的應(yīng)用數(shù)字電路，和傳統(tǒng)的繼電保護電路相比其優(yōu)勢明顯。例如過流繼電器，其在控制電路中通過對主電路電流的監(jiān)護，將其控制在一個正常的數(shù)值內(nèi)，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)電流過載，那么過流繼電器就能夠在第一時間將電源進行切斷，這樣主電路中的電流互感器也會出現(xiàn)相應(yīng)的電流過載感應(yīng)，從而對電磁繼電器發(fā)出相應(yīng)的反饋信號，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)電氣二次設(shè)備的保護。

4 結(jié)語

綜上所述，在繼電保護實踐中，人工智能技術(shù)的具體使用有非常突出的現(xiàn)實價值，所以需要強調(diào)人工智能技術(shù)的具體利用。本文在繼電保護和人工智能技術(shù)分析的基礎(chǔ)上就人工智能技術(shù)在繼電保護實踐中的具體利用做討論，能夠為實踐提供指導(dǎo)和參考。

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