摘要:人工智能技术可以有效地起到提高保护的智能化水平的作用,能够最大限度地减少因超负荷运载等问题而造成的突发事故的发生,因此为了能够在电力系统出现故障时及时切除故障,应在电力系统继续保护中科学地运用人工智能技术,从而促使我国的电力行业进一步持续稳定地发展。基于此,以下对人工智能技术在电力系统继电保护中的应用进行了探讨,以供参考。
关键词:人工智能技术;电力系统;继电保护;应用
引言
一般情况下,对于电力系统而言,其在具体的运行中会受到许多因素的制约,进而就会存在振荡、过负荷等一系列情况,进而不利于电力系统的稳定运行。因此,为确保故障能够尽快的解决,我们需要把人工智能技术有效运用在继电保护系统中,通过使用这一技术,能够提高继电保护的智能化水平,进一步确保电力行业具有良好的发展空间。
1电力系统继电保护的要求
电力系统同时驱动着数以亿计的电气设备,因此其供电可靠性一下成为最为重要的考核指标,这就要求对继电保护装置进行设计时,应使其具备足够的先进性。电力系统使从发电到用电的一系列过程融为一体,其本身具有高度的复杂度和耦合度,要想保证其可靠稳定运行具有一定的难度。一套先进的继电保护系统应具备以下几个特征:一是可靠性。继电保护由多个电力电子元器件组合设计而成,每一个器件都具有不可替代的作用,只要其中一个器件出现误动或损坏,整个继电保护装置将无法工作。二是灵敏性。继电保护系统在复杂的电路中,需要准确区分多种电路故障并实现自动动作,无论是哪种类型,只要达到动作条件,都应该快速而准确地进行动作,要求具有很高的灵敏性。三是选择性。为了保证电力系统故障影响范围的最小化,一般会设置主保护和后备保护等类型的继电保护环节,它们是在特定条件下进行选择性动作的,例如后备保护只能在主保护失效的前提下才能动作,以合理控制故障影响的扩散。四是快速性。电力系统中的电能传输和能量交换是十分迅速的,在故障条件下,一些设备会在瞬间烧坏,造成严重经济损失,因此继电保护装置必须快速动作,避免严重事故的发生。
2继电保护设备应用特征
继电保护在实际运用到电力系统当中时,能够及时发现系统各个环节故障以及异常,从而保障电力系统正常运行。因此,电力系统的组成必须得到继电保护设备的支撑,同时这也是整个系统不可缺少的环节。其中,继电保护设备主要特征就是其具有较高的强度,并且内部所采用的信息管理模式较为独特,能够及时准确地收集各个环节数据,并迅速传达给计算机。除此之外,继电保护设备的实用性相对较高,能够实现资源共享,为电力系统的数据分析工作提供有力的帮助,确保各项数据的准确性与可靠性。最后,继电保护系统在实际运用的过程中,操作难度相对较小,并且在计算机技术的支撑下能够实现远程操控,保障工作人员能够实时开展工作,确保电力系统存在各项问题时能够被及时发现,并开展相应的维修工作,促进电力企业的稳定发展。
3人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
3.1模糊理论的应用
由于电力系统的故障与故障前的征兆相互间的关系并不明确,而是模糊的关系,而这种模糊关系是源于两者间的不确定性,因此导致诊断结果也相应地模糊,因此模糊理论的应用就可以较好地解决模糊性的诊断问题。目前,模糊理论在电力系统继电保护中的应用也日益广泛。比如,通过在继电保护中应用模糊理论能够实现有效地确定电力生产中的一些不确定因素以及对干负荷发生变化的不确定予以确定。模糊理论在电力系统中得以有效的应用能够使电力模糊系统变得完整有效。而与传统的无工电压算法相比,由于传统算法采用的是单目标法来对问题进行优化,故对于调节限制控制量的考虑并不充分,因此相比之下,模糊理论的效果要更加的明显。
3.2人工神经网络在继电保护中的应用
保护继电器并维护电力系统运行性功能,一直以来都是电力系统发展中比较关键的问题。
在社会科学技术的日益成熟和不断助推下,大众对电力系统的运行要求与过去相比呈现出越来越高的特征。而保护继电器的相关工作也在不断发展和进步,从最初的保护普通计算机到应用人工神经网络,高度体现出了电力系统相关工作人员对继电器的保护。将人工神经网络广泛应用于电力系统的继电器保护中,可以更好地完善继电器运行功能,降低继电器不良事故的发生率。人工神经网络与人类的思维与行为比较相似,其在电力系统的继电器保护中可产生非常良好的效果,对整个继电器系统的运行过程起到一种动态监控的作用,可以及时发现各种继电器运行问题。
3.3专家系统的应用
专家系统一般会运用在对时间要求不高的继电保护工作中。如:故障诊断、故障勘测等工作,不过其还可以使用在定值智能化的整合计算系统中,与此同时,还能够在相关零序电流的保护整定计算中得以充分的使用。无论其运用在哪种系统中,都可以在一定程度上提高其工作效率,进而减少不必要的成本浪费,在减轻工作量的同时还能给相关企业带来一定的经济效益。再者,对于专家系统而言,其具体的应用原理是:把继电保护装置中的一些动作以一种形式展现出来,亦或者是把工作人员的诊断经验用规则展现出来,进而把一些故障诊断通过专家将其录入到电力系统中,根据这种方法,就可以方便工作人员在遇到问题时进行参考,进而能够及时找出问题的原因,并且可以针对问题采取有效的措施尽快解决,这样就可以确保整个系统的稳定运行。与此同时,运用上面的这些规则能够对设计中产生的问题实施全面的了解,这样一来,还可以减少由于设计过程中意见不合而带来的矛盾发生。
3.4人工智能算法在电力系统运行中的应用
人工智能算法的基本原理为无功优化,在电力系统的运行和发展中应用无功优化可促进运行效率的提升,让提升电力传输达到效果,将电力传输维持在一个相对良好的状态中。而人工智能算法在应用中也应用了记忆指导搜索功能,通过该过程提升信息搜索速度,让电力系统的全局处于最优状态下。另外,在人工智能算法的应用中其搜索方法也存在着许多禁忌,对于局部跳出产生积极的影响。将人工智能算法应用于电力系统发展中,可以有效解决各种多变量和非线性问题,对电力离散性问题的优化产生良好效果。通常情况下,人工智能算法的手法相对比较简单,在使用中也比较容易。在传统环境下对电力系统中的非线性问题进行处理时,往往需要采取大量复杂的算法,而在人工智能算法的应用下许多流程和程序都得到了优化,这对于电力系统的正常运行和发展尤为重要。
结束语
未来,随着人工智能技术的不断成熟,电力物联网的发展前景将十分可观。在社会对电力需求不断增加的过程中,“智能电网”的应用范围也会越来越广,智能机器人、无人机等各种人工智能产品未来将大量应用到电力系统的运行和维护当中。加快智能化电网的发展能够提高我国电力系统的供电可靠性,使故障的发生率降低,并减少不必要的电力事故。
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作者简介:
高海华、19870715、男、汉、山东肥城、烟台东源电力设计有限公司莱州分公司、设总、工程师、研究生、工学学士、线路设计。
杨建业、19870109、男、汉、山东莱州、烟台东源电力设计有限公司莱州分公司、职员、本科、学士、配电设计。
杜玉晶、19900305、女、汉 、山东莱州、烟台东源电力设计有限公司莱州分公司、职员、本科、学士、变电一次设计。