范庆伟
国网山西送变电工程有限公司 山西省 太原市 030006
摘要：继电保护是电力系统的重要组成部分，它的主要作用就是通过对电力系统的实时检测，以发现隐藏的故障以及信号异常，并发出报警信号，或直接切除故障。通过继电保护的应用可以有效地保证电力系统的稳定，避免事故的发生。随着人工智能的发展，继电保护正朝着一个新的方向发展。本文主要分析了人工智能技术在电力系统继电保护中的应用，以促进继电保护系统向智能化方向发展。
关键词：人工智能技术；电力系统；继电保护；应用
1 引言
在继电保护中应用人工智能技术，是提高供电可靠性、实现电气自动化的关键。因此，我国电力企业应该加强对人工智能技术的分析，加大资金投入，及时发现并解决设备故障，将事故范围尽可能缩到最小，最大限度地保证用户可以安全可靠用电。因此，针对人工智能技术的基本含义与特征分析、人工智能技术在电力系统继电保护中的应用现状、人工智能技术的具体应用以及电力系统继电保护的发展趋势等方面进行简单探讨。
2 继电保护的意义
改革开放以来，我国的各行各业都在迅速发展，随着科技社会的进步和发展，各行业对电力的需求日益上涨，针对供电能力要求越来越高。在20世纪七八十年代，电力供应在稳定供电、安全运营等方面都存在不少的隐患，这就要求我国的电力市场必须建立健全完善的电力市场体系，但因为社会处于经济发展初期，很多科技等领域的发明并不完善，只能通过采用限电、停电等方法缓解供电需求的严重短缺。在此背景下，继电保护的出现对加强电力系统的安全稳定运营，显得十分重要。在故障发生时，电力系统继电保护可以达到最小切除量，在短期内将有源故障装置从系统中切除，还可以发送电力监控系统信息，提示电力保护职员实时做出切断。继电保护是维护电力系统安全最实用、最有效的方法之一。继电保护技术的发展可以为社会秩序和经济发展做出必要的贡献。同时，电力系统的平稳运行关系到社会的稳定和人民群众的安全，继电保护的有效性可以给社会的各个方面带来重大影响。
3 人工智能技术的特点
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。
4 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
4.1专家系统的应用
专家系统是人工智能技术在电力系统继电保护中的一种应用，该系统主要适用于那些对时间要求不高的继电保护工作中。比如，故障诊断故障勘测等工作，当然专家系统还可以应用在定值智能化的整合计算系统中，以及应用在相关零序电流的保护整定计算中。不管是应用在哪一种系统中都可以实现提高继电保护工作效率的目的。同时专家系统的应用原理是指将继电保护装置工作中的动作表示出来，或者是将运行人员的诊断经验等内容用规则表现出来，进一步将相应的故障诊断专家列入电力系统当中，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。
4.2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。
4.3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的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。
4.4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。
4.5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。
5 结语
随着人工智能技术的不断发展,新的方法也在不断涌现,在电力系统继电保护中的应用范围也在不断扩大,为继电保护的发展注人了新的活力。虽然上述智能方法在电力系统继电保护中应用取得了一些成果,但这些理论本身还不是很成熟,需要进一步完善,而且某些应用还只是处于探讨和实验阶段,距离工程实际还有差距,因此无论是在理论研究还是工程应用方面都还有很多工作要做。
参考文献
[1]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.
[2]孙滨.人工智能在电力系统继电保护中的应用[J].门窗，2019（20）：267.
[3]韦强强.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].通讯世界,2020(1):224-225.
[4]张庆红.电力系统继电保护实用技术应用分析[J].自动化应用,2020(1):115-117.