人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用(1)

于洋 郭瑞

摘要：現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)與人們的日常生活精密相連，電力故障的產(chǎn)生會帶來極大的影響力，主要包括社會穩(wěn)定、人民生活和社會經(jīng)濟等等。例如，2014年美加大因停電直接或間接影響到人們的生活，人數(shù)直達5000萬，經(jīng)濟損失高達300多億元;2012年7月30日，印度北部電網(wǎng)的停電使印度本地人口遭到了極大損傷，有近30%的人生活受到影響;后來北部和東部再次停電，影響人口上升到了50%，這次的停電事故為地球了影響人口量最高的一次。北美電力委員會通過近17年的停電事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近63%的電力系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模停電是由于繼電保護方面存在失誤而引起的。所以，為了防止電網(wǎng)再次產(chǎn)生這樣的重大事故，需不斷增強繼電保護系統(tǒng)的可靠性。

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

引言

在電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置是維護整個系統(tǒng)正常運行的重要成分，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常情況，繼電保護裝置會立即發(fā)生警報，并做出及時的處理，迅速切除發(fā)生故障的電路元件，避免故障范圍進一步擴大。隱性故障不同于一些常規(guī)的故障，由于隱性故障并不會對繼電保護系統(tǒng)和電網(wǎng)進行直接作用，所以工作人員很難第一時間察覺到故障，只有當發(fā)生異常問題時這種故障才會逐漸暴露出來，但此時所產(chǎn)生的不良后果必然會再度加重。為保障電力系統(tǒng)的運行安全，必須充分意識到繼電保護隱性故障的嚴重性，并盡快研究出有效的預(yù)防和解決辦法，確保該問題能得到迅速的處理，提高隱性故障的檢修效率。

1智能變電站繼電保護的穩(wěn)定性

當今電力智能迅速發(fā)展，我國的智能變電站變得極為重要，其安全穩(wěn)定直接關(guān)系到人們的生活。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，大部分實踐的智能變電站所受影響因素極多，很容易就造成供電異常的情況出現(xiàn)，給人們的生活帶來極大不便。此外，還會造成相關(guān)設(shè)備損壞的利弊，經(jīng)濟損失也不可避免。所以構(gòu)建智能變電站繼電保護系統(tǒng)的同時，還需要使變電站中各種設(shè)備的穩(wěn)定運作得以保障，減少干擾因素的影響。這樣使繼電保護裝置的損害因素有所下降。在面對電力系統(tǒng)運行時的突發(fā)狀況，智能變電站可通過繼電保護來發(fā)出預(yù)警，讓相關(guān)技術(shù)人員對相關(guān)故障進行緊急處理，減少故障損失。如果相關(guān)故障發(fā)生在智能變電站，繼電保護設(shè)備會及時清除它們，將電網(wǎng)與故障節(jié)點分開，防止故障擴大，減少故障損傷范圍，為智能變電站提供有效的安全隔離。

2智能變電站繼電保護設(shè)備概述和重要應(yīng)用

智能化變電站繼電保護裝置最主要的作用是能夠及時地對電網(wǎng)檢測到的故障進行調(diào)整和修復(fù)，最終實現(xiàn)電力系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的正常運行。對于智能變電站的工作，繼電保護系統(tǒng)能有效地避免實際運行過程中出現(xiàn)的故障，同時具有對所收集的異常數(shù)據(jù)進行修復(fù)和同步處理的功能。所以智能變電所的繼電保護裝置能夠?qū)ο到y(tǒng)異常進行有效的判斷和處理，對整個電力系統(tǒng)的正常安全運行具有重要意義。在當今社會，人們的生產(chǎn)和生活都離不開電力，智能變電站的供電穩(wěn)定性直接影響著人們的生活，也是持續(xù)進行電力改造的主要原因。若在變電站的具體工作過程中，繼電保護裝置發(fā)生異常，往往會導(dǎo)致智能變電站發(fā)生跳閘等異常情況，類似問題會嚴重影響電力設(shè)備的正常供電，進而影響居民的工作和生活。為了避免智能變電站的供電設(shè)備遭受更嚴重的損壞，需要將受損元器與智能變電站隔離開來，使故障對系統(tǒng)造成的損失最小化。在供電設(shè)備正常工作過程中，一旦智能變電站出現(xiàn)異常，并超出繼電保護設(shè)備的調(diào)節(jié)范圍，繼電保護設(shè)備就能第一時間發(fā)現(xiàn)并及時發(fā)出報警信號，用這種方法可以有效地監(jiān)測智能變電站的運行，避免故障的發(fā)生給整個供電系統(tǒng)帶來更大的損失。此外，在故障發(fā)生的第一時間，繼電保護設(shè)備能夠快速啟動，并有效地將故障區(qū)域與整個電力系統(tǒng)隔離，避免故障導(dǎo)致更大范圍的系統(tǒng)損壞。從上述分析可知，繼電保護裝置在智能變電站的運行中起著舉足輕重的作用，是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行和安全的重要保證。

3繼電保護隱性故障的處理措施

3.1進行對隱性故障的科學(xué)檢測

繼電保護隱性故障具有較強的不確定性，只有在電力系統(tǒng)出現(xiàn)一定的峰值波動時才會比較明顯的表現(xiàn)出來，這意味著僅采用常規(guī)化的監(jiān)測手段很難有效的檢測出這種故障，即便使用離線式檢測也很難實現(xiàn)對隱性故障的實時監(jiān)控。在這種情況下，要等到隱性故障真正暴露出存在特性之后，再采取切實可行的技術(shù)措施對繼電保護系統(tǒng)進行監(jiān)控，尤其要注重對脆弱性區(qū)域和脆弱性指數(shù)的觀察，從而達到降低故障發(fā)生幾率的目的。在具體的工作中，可在變電站內(nèi)安設(shè)智能化監(jiān)控系統(tǒng)，要對容易出現(xiàn)隱性故障的位置進行重點的監(jiān)控，期間需要合理的調(diào)節(jié)監(jiān)控設(shè)備的接收信號和繼電器接收信號，確保兩者保持較高的一致性，這樣才能幫助工作人員全方位的監(jiān)控到繼電器的運行情況。通過深入的分析所得出的監(jiān)控信號和設(shè)備的各項性能，根據(jù)分析結(jié)果對系統(tǒng)中設(shè)備的數(shù)量做出合理化的調(diào)整，據(jù)此來鑒別隱性故障的發(fā)生幾率或發(fā)生位置，從而提高故障檢測的精準性，爭取做到防患于未然。

3.2加強對隱性故障的嚴格控制

不同的隱性故障對電力系統(tǒng)所造成的危害程度也不盡相同，制定好科學(xué)合理的預(yù)防措施能有效降低隱性故障的發(fā)生幾率，同時也有利于將損失控制在最小范圍內(nèi)。通過對電網(wǎng)故障數(shù)據(jù)進行全面的風險評估，從中發(fā)現(xiàn)二次回路的隱性故障基本可以在科學(xué)管控措施的支持下得到預(yù)防，具體應(yīng)著手于以下幾個方面：（1）應(yīng)利用帶有自診檢測功能的保護設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電保護設(shè)備，這些先進的保護設(shè)備能夠精準檢測到電路的異常情況，并對整個電路中的器件運行情況進行實時的監(jiān)督，起到良好的監(jiān)測預(yù)防的效果。（2）必須對工作人員的專業(yè)能力和責任態(tài)度做出更嚴格的要求，督促工作人員按照相關(guān)的規(guī)定進行規(guī)范化的操作和管理，同時明確各部門及其各個工作人員所應(yīng)承擔的職責義務(wù)，以防由于人為原因?qū)е吕^電保護隱性故障的發(fā)生。在此期間，企業(yè)要加強對檢修人員的專業(yè)技能培訓(xùn)，不斷提高檢修人員的實操能力和專業(yè)素質(zhì)，從而確保繼電保護隱性故障能夠得到快速的解決。（3）要結(jié)合繼電保護系統(tǒng)的實際狀態(tài)來制定檢修維護計劃，要求工作人員對設(shè)備在運行階段的一些細微變化詳細記錄下來，并做出進一步的排查，以便在第一時間發(fā)現(xiàn)隱性故障的隱患，以防故障范圍再次擴大，維護電網(wǎng)的運行安全。（4）應(yīng)根據(jù)繼電保護隱性故障的風險等級和脆弱性區(qū)域來判定這種故障對電力系統(tǒng)所造成的危害程度，不斷從中總結(jié)寶貴的工作經(jīng)驗，據(jù)此來完善應(yīng)急處理措施，尤其要對高危區(qū)域進行重點的監(jiān)控和預(yù)防。一旦發(fā)生隱性故障，必須根據(jù)應(yīng)急方案做出合理的安排，避免出現(xiàn)更嚴重的電力安全事故，盡可能提升電力系統(tǒng)運行的安全性。

結(jié)語

隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的電力事業(yè)也有了更廣闊的發(fā)展空間，但在快速發(fā)展的同時，也不可避免地面臨著更嚴峻的挑戰(zhàn)。眾所周知，繼電保護設(shè)備在智能變電站的運行中起著重要作用，同時又肩負著保障系統(tǒng)安全的重任，當系統(tǒng)運行出現(xiàn)異常時，繼電保護設(shè)備能及時切斷線路，并將故障部位隔離開來，從而保證整個系統(tǒng)的安全。所以繼電保護裝置的正常工作是智能變電站安全、高效運行最可靠的保護。

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