人工智能技术在电力系统继电保护中的应用 柏跃润 董其成 夏熠 刘显祖

发表时间:2020/10/20   来源:《中国电气工程学报》2020年6期   作者:柏跃润 董其成 夏熠 刘显祖
[导读] 在供电设施日常运转期间,经常会突遇各类问题而妨碍到供电设施的正常运转
        柏跃润   董其成   夏熠   刘显祖
        国网安徽省电力有限公司检修分公司    安徽合肥    230000
        摘要:在供电设施日常运转期间,经常会突遇各类问题而妨碍到供电设施的正常运转。为了可以在供电设施突遇问题的时候,用最快地速度将故障问题查找出来,并且在极短时间内将问题处理掉,就可以在研发电力继电保护设施的时候,将人工智能技术运用在其中,借助于这种新型技术能够增强电气设施的智能化性能,增强电气设施的工作效率,继而生产出大批量的电能,供应给用户使用,提升用户的生活品质,从而推进电力企业的进步。
        关键词:人工智能技术;电力体系;继电保护;应用
        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人工智能技术的基本含义与特征分析
        1.1人工智能技术的基本含义
        人工智能技术从概念上讲属于计算机技术在应用与发展过程中产生的一个分支,研究领域主要为人类的智能化思维,在实际研究过程中是通过科技手段对人类的智能化思维进行模拟,然后形成较为系统性的技术体系,最终可以将其应用到企业生产和居民生活的各个领域。人工智能技术的研究涉及的内容较为复杂,如逻辑思维和心理学等学科方面的内容。目前,该技术常被应用在复杂性工作或者具有较高危险性的工作中。
        1.2人工智能技术的基本特征
        对于人工智能技术来说,它是人类智慧与机器的结合,强调的是一种人机结合的态度,现阶段来说,我国人工智能的特点比较多样化。首先,它是从知识表达到大数据知识学习的一种过程,逐渐向信息化社会进步。对于媒体技术来说,它的发展也是推进了多媒体到融媒体和跨媒体的转变,这里的媒体指的是计算机的网络环境。另外看,人工智能追求的是人类的优点与计算机优点的相通,实现高水平的脑机合作的局面,随着人工智能技术的融入,对于人们来说已经从个体智能的发展方式逐渐转变成了群体智能的作用,拓宽了智能自主系统的发展空间。人工智能技术是想将人们从繁杂的工作中脱离出来,成为管理者,利用现有的智能化技术来改变人们的生活和生产。
        2人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
        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暂态稳定计算的应用
        对于电力系统来说,人工智能技术还可以应用在暂态稳定计算中,从而系统的对电源线路进行布局和分析,自动的为继电保护装置提供相关的科学依据。一般情况来说,暂态稳定计算都是要对电路进行一个假设,先判断电路的故障原因,然后根据原因去进行分析,如果在分析过程中没有出现互相排斥的现象,就说明假设过程是正确的,如果出现了其他现象,则需要重新进行假设,再以此类推下去,这种计算方法就是通过计算机以及其他软件模式的应用,从而获得稳定的分析结果,可以对电力系统进行加强保护的功能。但是通过人工智能技术的应用,可以大幅度的提高计算过程,进行全自动分析的过程,与过去的模式相比,提高了工作过程中的效率,解决了容易出现失误的难题。
        2.3人工神经网络
        将其运用在供电体系里面的继电保护设施中,主要是为了能够将故障问题的类别、故障问题出现的距离以及保护对象等若干内容推断出来。比方说,对高压输电线路实行保护,借助于网络模型来充当保护对象的判定构件,该构件能够飞快、精准的将出现问题的构件判定出来。除此之外,对电流实行保护期间,借助于该网络模式所拥有的识别能力,能够识别出供电体系里面故障的详细情况,让电流来处理顺向的故障,使用闭锁反应来处理逆向故障,这样就增强了电流的顺应能力,继而提升了电流的敏感度。与此同时,这种网络模式的运用,还能够与专家体系融合在一起来配合运用,继而将供电体系里面的故障问题诊断出来。
        2.4模糊理论
        将其运用在供电体系里面的继电保护中,能够做到原有体系不能运算出来的结果。在最近几年中,其的运用也有了显著的进步,主要涵盖了设计体系、管控模式以及有关的运算,这些内容在继电保护体系里面的作用特别重要。比方说,其的运用能够将生产电能期间不确定的参数值运算出来等等,借助于该理论能够将一些不确定的参数值,创建出一个模糊体系。与此同时,与原有体系中存留的计算方法做比照来看,该理论的运用能够优化运算结果,由于原有算法主要是通过一个独立的目标来改善问题,无法达到管控和限制调节量的目标,因此为了能够对更正超限电压,就应该运用这个理论来测评电能的品质。
        2.5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。
        3结语
        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]刘晓湘,李思韬,王一佳,等.论人工智能在电力系统中的应用[J].技术与市场,2020,27(3):121-122.
        [2]李仕林,韩凯,孙晨曦,等.人工智能技术在电力系统中的应用研究[J].中国标准化,2019(14):223-224.
        [3]罗继东,刘润泽,刘文亮,等基于电力行业标准的电力系统继电保护课程人才培养创新型教学改革与实践[J].中国现代教育装备,2020(5):68-70.
        [4]李裕,冷雪梅,陈立畅,等.农科院校《电力系统继电保护》课程思政的教学探索[J].当代教育实践与教学研究,2020(7):192-193.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: