人工智能技术在电力系统继电保护中的应用刘春秋

发表时间:2020/7/21   来源:《当代电力文化》2020年第6期   作者:刘春秋
[导读] 电力运行是一个复杂、全面的综合性运行系统,
        摘要:电力运行是一个复杂、全面的综合性运行系统,在运行过程中很容易产生各种类型的故障和问题,这些问题不利于电力系统稳定、安全的运行。继电保护装置能够及时发现电力系统中出现的问题,为工作人员进行故障检修提供帮助。本文首先对人工智能技术的内涵及优势进行阐述,分析继电保护的作用,然后分析目前人工智能技术在电力系统继电保护中的具体应用,旨在为促进我国电力事业发展提供参考。
        关键词:人工智能;电力系统;继电保护;措施分析
1 人工智能技术的内涵及优势
        人工智能技术作为一门科学的综合性技术,其包括信息技术、控制技术、系统工程管理、计算机技术、智能控制应用等多种学科内容。目前随着我国经济社会和科学技术的不断进步,在众多行业和领域中得到广泛应用。在电力系统继电保护中应用人工智能技术具有明显的优势。
1.1 能够提升电力系统继电设备准确性
        随着社会技术的不断发展,我国电力行业进程也在持续加快,对于电力设备的精确度提出了更加严格地要求。应用人工智能技术能够有效提高继电保护设备的精确程度,帮助工作人员提升工作效率,对于各项继电保护设备参数和质量进行有效地把控。
1.2降低外部环境对于电力系统继电保护的不利影响
        与其他技术相比,人工智能技术受外部环境的影响更加微小,具有相对稳定的状态。人工智能技术不受限于设备和硬件等条件的参数限制,从理论上说,人工智能没有空间限制,可以进行无限扩展,并且不需要对原有的设备进行更换,只需要根据实际电力需求增加相关设备。这种动态化的扩展能够帮助电力企业节约经济投入,提高创新效率,使电力系统继电保护的价值大大提升。
2继电保护的作用
        继电保护装置对于电力系统的安全运行具有重要作用,具体体现在三个方面。①继电保护装置能够及时检测出电力系统中出现的问题,并对问题进行定位,缩小问题范围,提高电力维修人员的维修速度;②在电力系统出现故障时,迅速地切断关键电路设备,避免由于故障造成的二次损失;③继电保护装置能提高电力系统的运行质量,增加电力用户地体验效果。
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地分析与判断,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、鉴别规则等地制定,从而对相应的电力设备实现智能调整及智能维护。
3.2暂态保护的应用
        随着在继电保护中应用人工智能技术的不断研究和发展,人工智能技术不仅能够精准地判断故障,还能有效地解决单一工频信号的传统算法没有办法识别的问题,暂态保护技术就是其中的一种。暂态保护之所有能够快速而准确地进行故障判断,是由于暂态保护能够将所产生的信号运用在电力设备及线路的保护中,同时能够按照故障发生的类型,以及故障发生的位置与故障持续的时间等因素来加以综合分析及判断。因此能够有效地解决之前在传统继电保护方式中需要投入大量的人力和精力的问题,从而节省大量的人力物力并大幅地提升劳动效率。
3.3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。
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地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遗传算法的应用
        遗传算法是在1975年由美国的科学提出来的一种计算模型,它主要是用于模拟大自然的遗传机制与自然界的适者生存理论,首先将相应问题的所有备用解都进行编码,然后按照其理论来进行全局优化搜索,从而找到问题的最优解集。遗传算法在电力系统继电保护工作中被广泛应用,如图像处理、电力系统无功优化、输电系统电容的最优化配置及控制及诊断输电网络产生的故障原因等方面都有应用。使用遗传算法的最大的限制是关于输电网络故障诊断模型的系统化科学化的建立,一旦这个问题得以解决,就能够使用遗传算法来有效地解决故障诊断问题。
4结语
        总而言之,继电保护工作在电力运行安全中能得到广泛应用。为了有效解决电力系统中出现的问题,相关电力企业要根据继电保护应用的实际情况,多摸索、多记录、多研究,积极应用人工智能技术改进保护方式和手段,从而提高企业的经济效益,帮助我国电力事业更加平稳的运行。
参考文献:
[1]张育善. 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J]. 科技风, 2019(32).
[2]郭鑫. 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用分析[J]. 祖国, 2019(5):145-145.
[3]国际平. 电力系统继电保护新技术的发展与分析[J]. 中国科技纵横, 2019, 000(008):192,256.
[4]杨景伟. 电力系统中智能变电站的继电保护技术[J]. 新商务周刊, 2018, 000(011):192.
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