人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

发表时间:2021/1/7   来源:《当代电力文化》2020年第24期   作者:田学强
[导读] 随着现代社会的快速发展,人们的生活水平不断提高,对电力资源的需求也越来越大
        田学强
        摘要:随着现代社会的快速发展,人们的生活水平不断提高,对电力资源的需求也越来越大。在此背景下,我国电力企业规模不断扩大,随之而来的是大量新的停电问题,如果得不到有效解决,势必严重影响电力企业的发展,甚至威胁到该地区的安全用电。电子技术、计算机技术和通信技术的飞速发展为电力系统继电保护注入了许多活力,而人工智能技术则是更为重要。当电力系统发生故障时,它能有效地模拟人类分析和处理问题的能力,适用于解决各种复杂的数学模型问题,为电力系统继电保护提供了更加坚实的支持。基于此,本文就人工智能技术在电力系统继电保护中的应用进行详细探究。
        关键词:人工智能;电力系统;继电保护;技术应用
        中图分类号:TM73文献标识码:A
1 引言
        通常情况下,电力系统在运行的过程中很容易受到来自外界环境的伤害,尤其是对于一些公共建筑中的电力系统来说,可能人们的安全意识没有那么高,经常会由于违规用电从而造成意外事故,而继电保护的研究和发展就是实现对电力系统中的故障进行自动感应和切除的过程,通过这一措施,可以有效的对电力线路中的稳定性进行保障,避免对更多电器设备的损害,影响周围地区的供电。
2 人工智能技术
        人工智能(Artificial Intelligence,AI),是计算机科学的重要分支,人工智能自产生以来,其理论及技术不断成熟,并且在各个行业得到了广泛的应用。人工智能技术主要是在计算机技术的基础上,以类似人类智能的方式做出相应反应的技术,不仅涉及信息技术的相关内容,更涉及神经学等知识,是在现代科学技术应用的基础上,实现行为的自动化以及智能化[1]。在整个工业化生产领域当中,应用人工智能技术可以提升信息处理的效率与生产运行水平。人工智能涉及多个单元,而这些单元之间既相互独立,又保持着一定的联系,能够对信息进行迅速地识别、提取以及存储。
3 技术优势
        (1)在电力系统继电保护中使用人工智能技术能够有效的降低操作过程中的误差,这是人工智能技术优势种比较明显的一个优势,其主要的原因是由于人工智能技术在使用过程种要基于计算机进行操作和控制,其计算机本身就具有很高的控制能力,所以在具体使用过程中能够有效的提高运行过程中相关参数的稳定程度,以减少由于运行参数的不稳定而产生操作误差,有效地解决了人工操作过程中容易出现误差的问题[2]。(2)人工智能技术在实际运用过程中还能有效的提高控制的效果。在电力系统继电保护运行时,可以对相关的设备进行很好的控制,以达到电力系统继电保护过程中所需要的要求。人工智能技术的使用,为工作人员提供了极大的便利,使得工作人员能够对部分装置进行一键控制,而人工智能的最终效果也能够被工作人员所控制。在以往的电力系统运行时,通过相关人员对相关设备进行控制以达到想要的效果非常的有限,只能够对一些固定目标的控制达到要求,但是对于一些标准比较高的生产要求还是很难满足,并且在参数控制方面也比较欠缺,但在使用了人工智能技术之后,能够有效地完成特定的目标,同时还能够利用一些自身所具有的智能化控制对其他的对象有着很好的控制效果。(3)与其他技术相比,人工智能技术受外部环境因素的影响更加微小,具有更加稳定的技术状态。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。这种动态化的扩展不仅能够帮助电力企业节约经济投入,还能提高技术创新和技术改革的效率,更加稳定地保证了电力系统继电保护工作,使电力资源的价值及利用率得到了大大提升。


4 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
        4.1 专家系统
        对于人工智能技术来说,专家系统是其中重要的组成部分,她也是一个智能的程序系统,通常来说,专家系统中都包含很多的知识以及理论研究,是从许多领域的实际操作中得来的经验,通过专家系统中包含大量的数据库信息,在继电保护的运行中,如果出现某些故障和异常信号问题,人工智能技术可以及时对专家系统中的相关系统进行调动,从而选择和此故障相似的案例,并且做出推理和判断,对专家的决策进行模拟,从而达到继电保护的目的。一般来说,专家系统在继电保护中的应用可以用来解决一些复杂的难题,尤其是对于现阶段的发展来说,在电力系统中有很多新型技术和设备的出现,通过专家系统的应用,可以有效解决现阶段存在的问题,提高继电保护对于电力系统的作用,加强它的功能模块,使其赋予了新的活力。在专家系统中,它的主要特点是具有透明性、启发性以及灵活性,是通过专业的逻辑知识来对故障进行真实的判断,从而采取灵活的处理方式,对电力系统的运行来说也提供了另一层的保障。
        4.2 模糊理论
        模糊理论也被称为FST理论。继电保护工作中存在着许多不确定或不精确的事件,因此有必要利用模糊隶属度的概念对其进行深度判定。此外,模糊理论中还有语言变量等模糊逻辑,在这种工作模式的影响下展现了相关知识[3]。模糊理论的发展已经很长一段时间,在大量的探索和实践中,已经逐步应用到电力系统的保护中,并形成了相应的完整的继电保护智能系统。在人们对事物的理解过程中,往往直接对事物的真实性作出合理的区分,而不必在这个过程中进行准确、完整的计算和分析。模糊理论在解决问题的过程中也得到了应用,为后续事物的识别提供了很好的支持,能够有效地解决各种问题。在电力系统中,有许多电气量。在微机保护的帮助下,可以有效地模拟人类判断错误的情况,同时可以区分不同的对象进行有针对性的分析。
        4.3 人工神经网络
        人工神经网络在电力系统继电保护装置中的应用主要是推断故障类型、故障距离和保护对象。例如,在高压输电线路保护中,采用网络模型作为保护对象的判断元件,可以快速、准确地确定出有问题的元件。另外,在电流保护过程中,借助网络模式的识别能力,可以识别出电力系统中故障的详细情况,使电流可以处理正向故障,利用闭锁响应来处理反向故障,可以提高电流的柔顺能力,进而提高电流的灵敏度。同时,该网络模式的应用还可以与专家系统相结合,对电力系统的故障问题进行诊断。
        4.4 暂态保护
        随着人工智能技术在继电保护中应用的不断研究和发展,人工智能技术不仅能准确判断故障,而且能有效地解决传统的单一工频信号识别算法无法识别的问题。暂态保护技术就是其中之一。所有的暂态保护都能快速、准确地判断故障,因为暂态保护可以将产生的信号用于电力设备和线路的保护,并能根据故障类型、故障位置和故障持续时间进行综合分析和判断。因此,可以有效地解决传统继电保护方式需要大量人力、物力的问题,从而节省大量的人力物力,大大提高劳动效率。
5 结束语
        总之,随着国内社会经济的进步,人民生活质量也有了很大的提高,人民群众用电的实际需求越来越大,电力企业的供电质量标准越来越高,导致原有的继电保护设施已不能满足人民群众的实际需要。只有不断优化,才能更好地为人民群众提供优质服务,进而推动电力工业的进步。
参考文献:
[1] 徐英.人工智能在电力系统继电保护中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(24):240-241.
[2] 刘莹,王宗礼,靳亚亮.人工智能在电力系统稳定器设计中的应用综述[J].自动化应用, 2018(12):90-93.
[3] 吴钊,王倩,胡全贵.基于人工智能的电力状态评估系统不良数据高效识别方法[J].自动化与仪器仪表, 2019(11):189-192.
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