人工智能技术在电力系统继电保护中的应用 王勇朋

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:王勇朋
[导读] 摘要: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。
        (长安益阳发电有限公司  湖南益阳  413000)
        摘要: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。
        关键词:人工智能技术;电力系统;继电保护;应用
        引言
        电气自动化技术在电力运行过程中能有效的保证电力工作安全性,整个电力运行阶段的安全可以使用电器自动化技术准确、有效的检测到存在的问题,同时能及时的提醒工作人员解决问题。电气化系统的使用比较专业,然而实际工作电力单位缺乏专业的电器设备,工作人员的专业素质和综合能力还有欠缺,不能将电气自动化系统合理的进行应用。
        1电力系统继电保护故障分析
        1.1源头性故障
        当电力继电保护装置出现问题时,很有可能就是源头性故障。一般来说,源头性出现的故障就是软硬件出现了问题,如果系统发生短路接地事故,则会导致电力继电保护装置不能正常运行。另外,当继电保护装置的质量不合格时,同样会影响到装置的安全运行,从而出现保护误动或拒动问题。
        1.2运行过程故障
        运行过程故障是电力继电保护在运行时会受到二次回路、定值整定、压板投退、通道状态等问题的干扰,使变电无法达到正常运行。诸如此类的问题发生时,需要及时进行处理,否则将会导致继电保护装置非正常运行,安全隐患大大增加。
        1.3电流互感器饱和故障
        目前,我国的经济在飞速的发展,人们的生活水平也在日益的提高,用电需求越来越大,进而导致我国电力系统的终端控制无法承受此负担,出现了多元化负荷种类。其中电流互感器饱和故障就是一种常见的故障类型,造成这类故障发生的具体原因是,CT一旦达到饱和状态,在较高的作用效果下励磁阻值反而越小,电流增大,导致互感器误差大大增加,电力继电保护不能正常运行,当励磁阻值抵抗能力增加时励磁电流较小,此时误差可以忽略不计。因此,阻碍电力系统正常运行的原因就是,电流互感器达到饱和状态,电流过高或者电流内没有周期分量,误差增加,导致继电保护装置运行错误。
        1.4继电保护系统出现的设备故障
        根据继电保护运行的特点和实际情况来说,安装设备的型号和规格参数必须按照严格的管理条例进行安装,所选择的相应设备必须谨慎对待,否则继电保护工作时就会出现严重且复杂的问题。一般情况下,继电保护系统的运行从理论角度来说是比较稳定的,出现问题的情况很少。如果出现异常情况时,主要的原因就是相关的设备出现问题,不按要求安装相应构件。

因为继电保护装置的工作原理具有统一性,所以继电保护装置在安装时,需要满足电流电压的负荷强度和综合性能,才能保证运行系统的正常运行。当故障发生时,对故障进行检测的方法大都相同,主要区别就是供电负荷的差异较大,继电保护系统的内部需要有不同的电流电压负荷强度,如果没有满足系统的内部运行,就会因为安装不合格的相应构件或者负荷方面的不过关,发生制动问题后导致供电系统的不稳定,影响电力行业发展。
        2人工智能技术在电力系统继电保护中的应用要点
        2.1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。
        2.2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。
        结束语
        随着我国市场经济的高速发展及人们生活质量的大力提升,我国的用电需求也相应在呈几何倍地增长,从而对于电力企业的供电设备及供电质量要求也就就要求更高,而传统的继电保护已经无法满足目前我国的企业及生活用电需求。因此,就需加快将人工智能技术在电力系统继电保护应用中的步伐,通过人工智能技术的应用加快推动我国电力系统朝着智能化方向的进一步发展。
        参考文献:
        [1]常红艳.电力系统自动化中智能技术的应用[J].电子测试,2016(18):123-124.
        [2]陈晓湖.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].电子制作,2014(4):76.
        [3]王辉.电力系统继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].中国高新技术企业,2014(14):129-130.
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