于昕萍
国网鞍山供电公司,辽宁 鞍山 114000
摘要:电力系统中的数据在不断变化,是一个动态系统,传统的电力系统继电保护的模式是根据电力系统的最小运行来确定其灵敏性,进行校验保护。随着电力系统结构越发复杂,运行方式的变化也多种多样,继电保护以往统一标准,定期检查的保护模式不能满足当前电力系统的发展需求。研究了继电保护自动化技术在电力系统的应用。
关键词:人工智能技术;电力系统;继电保护;应用
引言
继电保护在我国电力系统的发展过程中起着至关重要的作用。为此,我国电力企业需要加强对继电保护工作的投入,明确继电保护装置的重要意义,分析电力系统继电保护不稳定的原因,从而在此基础上研究相应的解决措施,最终实现我国电力系统的稳定运行和电力的持续供应,促进我国社会的稳步发展。
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
在人工智能领域内,知识库专家系统与知识工程以其独特的优势,在实际应用中取得了非常大的发展,且商品化趋势表现明显。专家系统是以知识基础作为支撑,在控制对象与控制规律基础上建立系统的构造与运行,并利用专家知识来填充,从而使整个系统的功能与结构得以实现。在计算机中应用这种人工智能,相当于在某一个领域内拥有专家的类似效果,对专业领域内问题的解决可取得有效应用。专家系统技术的存在,实现了将多个专家的意见进行整理、优化整合,对特殊领域知识实践经验及决策过程进行模拟。专家系统在实际应用中,其内部具有庞大的数据库,并建立了知识模型,在某一个专业领域内,能够合理的应用推理技术及拥有知识表达技术为相关问题,然后做出综合性的指导意见,为决策进行指导。和传统的控制系统相比,专家控制系统的优势非常明显,因其在设计过程中,采用数学模型,所以得到的计算结果比较精确可靠,促使决策更加的科学化与智能化,将知识模型与数学模型有机的结合在一起,实现了知识信息处理与控制技术的统一。
2.2 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。
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 模糊理论在电力系统继电保护中的应用
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 暂态稳定计算在电力系统继电保护中的应用
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。
2.6 遗传算法在电力系统继电保护中的应用
遗传算法是基于自然选择和遗传机制,在计算机上模拟生物进化机制的寻优搜索算法。他能在复杂而庞大的搜索空间中自适应的搜索,寻找出最优或准最优解,且算法简单,适用,鲁棒性强。遗传算法对待求解问题几乎没有什么限制,也不涉及常规优化问题求解的复杂数学过程,并能够得到全局最优解或局部最优解集,这是他优于传统优化技术之处。遗传算法从优化的角度出发基本上可以解决故障诊断问题,尤其是在复故障或存在保护、断路器误动作的情况下,能够给出全局最优或局部最优的多个可能的诊断结果。但是如何建立合理的输电网络故障诊断模型是使用遗传算法的主要“瓶颈”。如果能够建立合理的数学模型,那么不仅可以使用遗传算法解决故障诊断问题,还可以使用其他类似的启发式优化算法解决故障诊断问题。
3 结束语
总之,随着科学技术的不断发展,电力系统逐渐应用智能变电站实现电力运输,这对保护电力系统的安全性、稳定性等有着重要的价值。因此,需要加强对智能变电站继电保护技术的研究和分析,特别是变电站过程层、状态监测、过流电限定保护、继电保护运行维护等技术的研究,提升智能变电站的保护功能,促使电力系统能够长期保持稳定的运行状态,促使我国电力行业可持续发展[5]。
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