人工智能技术在电力系统继电保护中的应用 王云军

发表时间:2020/6/18   来源:《建筑模拟》2020年第5期   作者:王云军
[导读] 新时期科学技术不断创新,人工智能技术应用领域也逐渐增多,该技术在电力系统继电保护中的应用为电力系统安全稳定运行奠定了稳定基础。下面文章就对人工智能技术的具体应用展开探讨。
        浙江湖州泰伦电力设备有限公司  浙江湖州  313000
        摘要:新时期科学技术不断创新,人工智能技术应用领域也逐渐增多,该技术在电力系统继电保护中的应用为电力系统安全稳定运行奠定了稳定基础。下面文章就对人工智能技术的具体应用展开探讨。
        关键词:人工智能;智能技术;电力系统;继电保护
       
        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人工智能技术的概述
        党中央、国务院高度重视人工智能技术的发展。2019年8月,科技部发布了《国家新一代人工智能开放创新平台建设工作指引》,同时公布了平台名单,推动人工智能技术研究成果的落地,发挥人工智能的优势,驱动实体经济建设以及社会事业发展。从电力领域来说,当前正在朝向多元互联平台转变,构建的电力系统有了新特点,比如开放性和不确定性以及复杂化,电网已经逐渐演变为新型网络。按照《电力发展“十三五”规划》,各地区积极开展互联网+智能电网的建设,力求全面提高电力系统运行的智能化水平,增强电网接纳以及优化配置各类能源的能力。提出的电力物联网建设目标,主要是依托人工智能技术和移动互联技术等优势,达到万物互联以及人机交互的目标。
        2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。
        3人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
        3.1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。


        3.2人工神经网络技术
        这一技术作为主要的技术之一,能够对脑细胞的结构进行有效的模仿,进而可以使这一技术的智能化更加显著,一般而言,其具有复杂的动力学特性,能够及时对问题进行快速的处理,以便提升工作的运行效率。这一技术具有以下几方面的优势:记忆、学习等作用。除此之外,在适应环境、组织能力方面都比较强,能够对故障的样本进行分类识别,基于这种情况,就能够减少相应的工作量,同时提升工作效率,进而减少不必要的经济损失。
        3.3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。
        3.4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。
        3.5计算机化的应用
        计算机化在电力系统继电保护中也被广泛应用,如今已经获得了令人瞩目的成绩和效果,同时电力系统对微机保护的要求也变得越来越高,通常情况下计算机化除了具备超强的保护功能之外,还具备超大容故障信息和数据的存放空间,可以实现对继电保护快速的进行数据处理,与此同时计算机化的应用还可以提高网络资源的通信能力,强大的通信能力能够大幅度提高电力系统继电保护工作的效率。此外,计算机化的应用主要是以共享全系统数据、网络资源能力的以及相关语言编程,进而不断提高电力系统继电保护工作的效率和质量,充分发挥人工智能技术的价值。
        4力系统继电保护新技术的发展趋势
        对于继电保护装置而言,在一般情况下,可以将其看成是多种作用集于一体的计算机设备,在网络上对数据信息进行全面的收集与整理,进而能够全面掌握电力运行的情况。与此同时,继电保护装置会朝着自动化的方向发展,同时测量工作也会更加高效,确保数据的获取更加方便、及时。所以,一定要有相应的网络信息技术作为有效的支撑。现阶段,其自动化设备的发展已比较完善,给人们的工作带来了积极的影响。
        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,传统的继电保护已经不能满足当下人们的用电需求。而要想满足人们实际需求应将人工智能技术应用在电力系统继电保护中,该技术的应用可以推动我国电力系统朝着智能化方向快速发展,进而充分发挥人工智能技术的作用。
        参考文献:
        [1]吴兴龙,陈乐,张芸.人工智能在继电保护中的应用[J].山东工业技术,2018(19):131.
        [2]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.
        [3]曾苑芳.自适应技术在电力系统继电保护中的应用[J].技术与市场,2017,24(09):115-116.
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