人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用

尚書

摘要：在供電設(shè)施遇到問題不能正常運轉(zhuǎn)的時候，繼電保護設(shè)施就能夠在極短的時間內(nèi)阻斷故障設(shè)施的電流供應(yīng)，同時給出提示，如此便能夠保證整個供電體系不受影響的前提下，將故障問題查找出來，并且尋找高效的辦法將問題處理掉。伴隨國內(nèi)科技水準(zhǔn)的提升，在電力繼電保護體系里面也開始融入了人工智能技術(shù)這項新型技術(shù)，借助于這項新型技術(shù)可以增強繼電保護體系向著智能化方向進步。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);電力體系;繼電保護;應(yīng)用

引言

實際工作中，電力系統(tǒng)的運行過程常常會受到很多因素的干擾，使得整個電力系統(tǒng)運行時容易出現(xiàn)震蕩、超過負荷等非正常狀態(tài)，而造成設(shè)備故障及突然停電等突發(fā)狀況。人工智能技術(shù)可以有效地起到提高保護的智能化水平的作用，能夠最大限度地減少因超負荷運載等問題而造成的突發(fā)事故的發(fā)生，因此為了能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時切除故障，應(yīng)在電力系統(tǒng)繼續(xù)保護中科學(xué)地運用人工智能技術(shù)，從而促使我國的電力行業(yè)進一步持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展。

一、人工智能技術(shù)的基本含義與特征分析

1.人工智能技術(shù)的基本含義

人工智能技術(shù)從概念上講屬于計算機技術(shù)在應(yīng)用與發(fā)展過程中產(chǎn)生的一個分支，研究領(lǐng)域主要為人類的智能化思維，在實際研究過程中是通過科技手段對人類的智能化思維進行模擬，然后形成較為系統(tǒng)性的技術(shù)體系，最終可以將其應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)和居民生活的各個領(lǐng)域。人工智能技術(shù)的研究涉及的內(nèi)容較為復(fù)雜，如邏輯思維和心理學(xué)等學(xué)科方面的內(nèi)容。目前，該技術(shù)常被應(yīng)用在復(fù)雜性工作或者具有較高危險性的工作中。

2.人工智能技術(shù)的基本特征

人工智能技術(shù)是對人類大腦思維的一種有效模擬，因此在發(fā)展過程中逐漸可以代替人腦參與部分的工作，并結(jié)合相關(guān)要求對一些數(shù)據(jù)信息進行相應(yīng)處理。人工智能技術(shù)下的智能計算結(jié)果具有很強的精準(zhǔn)性，將其應(yīng)用于我國電力企業(yè)的繼電保護工作可以有效提高生產(chǎn)效率，促進我國電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的全面革新與完善。

二、電力系統(tǒng)繼電保護設(shè)施的現(xiàn)狀

（1）微機繼電保護技術(shù)。伴隨國內(nèi)經(jīng)濟的發(fā)展，百姓的生活品質(zhì)也有了很大的提升，百姓所需要的電量也變得愈來愈多，由此電力企業(yè)也有了進步的空間。通過國內(nèi)外專業(yè)學(xué)者長時間的探索，使得這些技術(shù)在國內(nèi)的電力系統(tǒng)中得到了普遍的運用。將該技術(shù)運用在電力體系里面，能夠完成系統(tǒng)的自行檢測，同時還能夠借助于該技術(shù)所擁有的超強運算能力、存儲能力等若干功用，填補了固有晶體管體系的不足。與此同時，該技術(shù)的運用使得運算電量的數(shù)值變得更加精準(zhǔn)。然而，當(dāng)前伴隨百姓用電量的增多，該技術(shù)也不能完全滿足百姓實際用電的需要。因此，為了能夠解決這個問題，有關(guān)研發(fā)人員通過努力，將AI（人工智能）與原有技術(shù)融合在了一起，使得原有技術(shù)有了顯著的提升。

（2）起步晚，進步快。在供電體系里面運用繼電保護技術(shù)的目的是為了對整個供電體系進行保護，繼而減少故障問題出現(xiàn)的次數(shù)。由于國內(nèi)在20世紀(jì)末才逐漸運用了這個技術(shù)，然而國內(nèi)的電力產(chǎn)業(yè)所涵蓋的范圍卻非常大，這樣就推進了該技術(shù)的進步。國內(nèi)供電體系在運用該技術(shù)時，主要是借助微型計算機來完成各項操控的，當(dāng)前該技術(shù)的運用變得愈來愈普遍。

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

1.專家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)繼電保護中主要運用于電力系統(tǒng)的故障診斷及勘測等對時間沒有太高要求的保護工作中。專家系統(tǒng)將人工智能從之前的純理論性的研究轉(zhuǎn)向了在實際工作中得以運用，是人工智能的一項重大突破。而無論專家系統(tǒng)在何種系統(tǒng)中得以運用都能夠有效地達到使繼電保護工作的工作效率得以提高的目的。專家系統(tǒng)在繼電保護中的工作原理，就是先將有關(guān)專家在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的相關(guān)知識與經(jīng)驗予以統(tǒng)一整理分析，之后使用計算機的相關(guān)程序來進行模擬專家的對于這些問題的分析與判斷，然后提出最終的解決方法。如用專家系統(tǒng)來排除故障，就可以將故障現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)及信息輸入到計算機，通過專家系統(tǒng)來對故障產(chǎn)生的原因進行分析與判斷，從而確定故障原因，維修人員就可以根據(jù)故障原因順利地解除故障，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。這樣一來可以方便工作人員尋找系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，能夠及時采取有效的對策去解決問題。此外，通過利用這些規(guī)則還可以實現(xiàn)對繼電保護設(shè)計中的問題全方位分析，進而可以解決電力保護設(shè)計中的矛盾沖突。同時，專家系統(tǒng)也可在系統(tǒng)的整體繼電保護中得以運用，通過對整定原則、鑒別規(guī)則等的制定，從而對相應(yīng)的電力設(shè)備實現(xiàn)智能調(diào)整及智能維護。

2.暫態(tài)穩(wěn)定計算的應(yīng)用

對于電力系統(tǒng)來說，人工智能技術(shù)還可以應(yīng)用在暫態(tài)穩(wěn)定計算中，從而系統(tǒng)的對電源線路進行布局和分析，自動的為繼電保護裝置提供相關(guān)的科學(xué)依據(jù)。一般情況來說，暫態(tài)穩(wěn)定計算都是要對電路進行一個假設(shè)，先判斷電路的故障原因，然后根據(jù)原因去進行分析，如果在分析過程中沒有出現(xiàn)互相排斥的現(xiàn)象，就說明假設(shè)過程是正確的，如果出現(xiàn)了其他現(xiàn)象，則需要重新進行假設(shè)，再以此類推下去，這種計算方法就是通過計算機以及其他軟件模式的應(yīng)用，從而獲得穩(wěn)定的分析結(jié)果，可以對電力系統(tǒng)進行加強保護的功能。但是通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以大幅度的提高計算過程，進行全自動分析的過程，與過去的模式相比，提高了工作過程中的效率，解決了容易出現(xiàn)失誤的難題。

3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于可以模擬人腦進行思考及處理問題，因此在電力系統(tǒng)的繼電保護中得到了廣泛應(yīng)用。目前，主要運用在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的類型及測定故障的距離等方面。比如，對于非線性的過渡電阻發(fā)生短路這一現(xiàn)象，普通的距離保護對于故障發(fā)生的位置很難加以判斷，因此極易造成拒動或者是誤運作，但利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能夠正確地對故障加以判斷，原因是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的故障樣本涵蓋了各種故障類型及故障原因。同時，也有人提出將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的繼電保護的方向保護與電力系統(tǒng)的主要設(shè)備的保護當(dāng)中。比如，用BP模型來判別元件，經(jīng)過研究實踐發(fā)現(xiàn)BP模型能夠?qū)崿F(xiàn)快速而準(zhǔn)確地將故障的方向判別出來。

4..模糊理論

將其運用在供電體系里面的繼電保護中，能夠做到原有體系不能運算出來的結(jié)果。在最近幾年中，其的運用也有了顯著的進步，主要涵蓋了設(shè)計體系、管控模式以及有關(guān)的運算，這些內(nèi)容在繼電保護體系里面的作用特別重要。比方說，其的運用能夠?qū)⑸a(chǎn)電能期間不確定的參數(shù)值運算出來等等，借助于該理論能夠?qū)⒁恍┎淮_定的參數(shù)值，創(chuàng)建出一個模糊體系。與此同時，與原有體系中存留的計算方法做比照來看，該理論的運用能夠優(yōu)化運算結(jié)果，由于原有算法主要是通過一個獨立的目標(biāo)來改善問題，無法達到管控和限制調(diào)節(jié)量的目標(biāo)，因此為了能夠?qū)Ω揠妷?，就?yīng)該運用這個理論來測評電能的品質(zhì)。

結(jié)束語：隨著我國市場經(jīng)濟的高速發(fā)展及人們生活質(zhì)量的大力提升，我國的用電需求也相應(yīng)在呈幾何倍地增長，從而對于電力企業(yè)的供電設(shè)備及供電質(zhì)量要求也就就要求更高，而傳統(tǒng)的繼電保護已經(jīng)無法滿足目前我國的企業(yè)及生活用電需求。因此，就需加快將人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護應(yīng)用中的步伐，通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用加快推動我國電力系統(tǒng)朝著智能化方向的進一步發(fā)展。

參考文獻：

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