人工智能技术在电力系统继电保护中的应用刘志刚

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月第4期   作者:刘志刚
[导读] 随着经济的发展和社会的不断进步,我国的电力系统建设逐渐发展与完善
        摘要:随着经济的发展和社会的不断进步,我国的电力系统建设逐渐发展与完善。同时,人工智能技术逐渐兴起,与电力系统建设逐渐融合,在电力系统运行、控制与管理等方面的应用越来越广泛,对电力产业的智能化升级提供了有效助力。随着时代的发展以及人工智能技术在电力系统中应用的逐渐深入,未来人工智能技术与电力系统的契合度将越来越高,并应用到电力系统建设的方方面面。本文就针对人工智能技术在电力系统中的应用进行研究与分析。
        关键词:人工智能技术;电力系统;继电保护;应用
        引言
实际工作中,电力系统的运行过程常常会受到很多因素的干扰,使得整个电力系统运行时容易出现震荡、超过负荷等非正常状态,而造成设备故障及突然停电等突发状况。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。
        1电力系统继电保护的应用现状
电力系统继电保护的应用现状我们从以下几方面分析。首先,时代的进步和发展电力系统继电保护装置也变得多样性,而保护装置的选择会直接影响继电保护工作能否顺利进行,所以相关作业人员在选择保护装置的时候应选择功能齐全且具有灵活可靠性的装置,进一步确保电力系统继电保护工作能够高效有序进行。其次,随着电力系统的快速发展对继电保护功能的需求也逐渐增大,就当前继电保护功能来看主要有以下几个功能,比如,线路保护功能、电容器保护功能以及主变保护功能等,这些功能电力系统继电保护中发挥着巨大作用。此外,要想提高继电保护技术还应将其与现代化技术融合,例如,将网络技术、计算机技术等继电保护技术相互融合,进而实现提高电力系统继电保护的工作效率和水平。
        2人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
        2.1计算机网络技术
继电保护中人工智能技术的应用,体现在计算机网络技术的应用方面。也就是说必须通过计算机网络来设计相应的程序。在完成设定以后,微机线路会保护硬件,这也是进行继电保护的重要前提。现阶段很多供电企业不断研发32位硬件保护系统,这样一来,就推动了人工智能化技术的持续发展。不仅如此,在对硬件进行保护时,其核心就是保护整个网络系统。而且,这种保护模式逐渐的发展成为计算机逐渐网络化的门户。现阶段电力系统对计算机网络保护的要求不断提升,不仅要对其基本功能进行保护,还需要具有可以长期存放大量数据的空间,并通过数据快速处理功能,对信号输入和输出进行多方面的协调。因此在继电保护当中,应用计算机网络技术能够进一步推动人工智能技术的发展,促进电力系统越来越自动化。
        2.2专家系统的应用
专家系统在电力系统继电保护中主要运用于电力系统的故障诊断及勘测等对时间没有太高要求的保护工作中。专家系统将人工智能从之前的纯理论性的研究转向了在实际工作中得以运用,是人工智能的一项重大突破。而无论专家系统在何种系统中得以运用都能够有效地达到使继电保护工作的工作效率得以提高的目的。专家系统在继电保护中的工作原理,就是先将有关专家在电力系统继电保护领域中的相关知识与经验予以统一整理分析,之后使用计算机的相关程序来进行模拟专家的对于这些问题的分析与判断,然后提出最终的解决方法。如用专家系统来排除故障,就可以将故障现场采集的数据及信息输入到计算机,通过专家系统来对故障产生的原因进行分析与判断,从而确定故障原因,维修人员就可以根据故障原因顺利地解除故障,恢复系统的正常运行。

这样一来可以方便工作人员寻找系统出现故障的原因,能够及时采取有效的对策去解决问题。此外,通过利用这些规则还可以实现对继电保护设计中的问题全方位分析,进而可以解决电力保护设计中的矛盾冲突。同时,专家系统也可在系统的整体继电保护中得以运用,通过对整定原则、鉴别规则等的制定,从而对相应的电力设备实现智能调整及智能维护。
        2.3暂态保护的应用
高新技术的飞速发展人工智能技术也被广泛应用,同时各种判断故障的方式也层出不穷,这些人工智能技术不仅可以提高电力系统继电保护工作的效率,还可以提高判断故障的精准性和准确性,也可以解决那些单一工频信号不能解决的问题。其中暂态保护的应用可以准确的判断出故障,它的工作原理主要是利用所产生的信号来保护电力设备和输电线的,可以根据故障的类型、位置以及持续时间等特点进行分析和判断。传统的继电保护方式已经不能满足电力系统的运行需求,传统继电保护是利用过滤的方式来忽略故障所产生的信号,而这种过滤方式往往需要投入大量的人力和研究精力,所以暂态保护的应用可以有效缓解这些压力,能够从高频信号从故障暂态中高效的提取出来,进而发挥人工智能技术的作用。
        2.4数字继电保护的智能化
数字化技术我国当前的许多领域中都有所应用,是一种非常先进的技术。人工智能在电力系统中应用的过程中,要注重数字化技术的引入工作。通过数字化技术的融合,打造数字化的电路,这样可以有效的提升继电保护装置的智能化程度,提升对电力系统保护的效果,相比于传统的电磁继电保护,这种数字化继电保护的功能明显更加的强大,可以给电力系统提供更强的安全性。数字继电保护的目标主要是电力系统中的变压器和电动机,可以起到非常好的继电保护作用,特别是在电压的电网中,效果更加的明显。过流继电器就是数字继电保护的一种,过流继电器可以在运行的过程中,对电力系统进行细致的监控,当电力系统中的电流处于正常的数值范围之内的时候,继电器不会发生反应,当电力系统中的电流值超出额定值的时候,继电器会做出相应的反应,切断电力系统中的电流,从而打造继电保护的目的。
        2.5人工神经网络的应用
人工神经网络由于可以模拟人脑进行思考及处理问题,因此在电力系统的继电保护中得到了广泛应用。目前,主要运用在电力系统发生故障的类型及测定故障的距离等方面。比如,对于非线性的过渡电阻发生短路这一现象,普通的距离保护对于故障发生的位置很难加以判断,因此极易造成拒动或者是误运作,但利用人工神经网络就能够正确地对故障加以判断,原因是由于神经网络中的故障样本涵盖了各种故障类型及故障原因。同时,也有人提出将人工神经网络应用于电力系统的继电保护的方向保护与电力系统的主要设备的保护当中。比如,用BP模型来判别元件,经过研究实践发现BP模型能够实现快速而准确地将故障的方向判别出来。
        结语
综上所述,随着人们生活质量的不断提升用电需要也逐渐增大,同时对电力企业供电的质量要求也变得越来越高,人工智能是当前以及未来一段时间内科学技术发展的重点,而人工智能在各个领域当中的应用也会逐步得到推广。在电力系统继电保护当中,应用人工智能技术,能够保证继电保护良好发展,确保电力系统稳定性。本文重点探讨了计算机网络技术、人工神经网络、数字继电保护智能化以及专家系统等几个方面的应用。而笔者坚信,这继电保护中,人工智能技术势必会获得更加良好的发展空间。
        参考文献:
[1]胡斌.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(20):257.
[2]梁栋.继电保护中的人工智能技术分析[J].电子技术与软件工程,2016(09):254.
[3]赵刚.继电保护中的人工智能技术及其应用[J].江苏科技信息,2014(24):58-59.
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