孙玉锋
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摘要:继电保护是电力系统中的重要组成部分,它的主要作用就是通过对电力系统进行实时检测,从而发现其中隐藏的故障和信号异常情况,从而发出报警信号或者直接将故障进行切除,通过继电保护的应用,可以有效保障电力系统的稳定性,避免意外事故的发生。随着人工智能的发展,继电保护也正在朝着新的方向迈进。通过对人工智能技术的阐述,分析电力系统机电保护中存在的问题,从而探讨人工智能技术在电力系统继电保护中的应用。
关键词:人工智能技术;电力系统;继电保护;应用
引言
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。
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
人工智能技术是对人类大脑思维的一种有效模拟,因此在发展过程中逐渐可以代替人脑参与部分的工作,并结合相关要求对一些数据信息进行相应处理。人工智能技术下的智能计算结果具有很强的精准性,将其应用于我国电力企业的继电保护工作可以有效提高生产效率,促进我国电力产业结构的全面革新与完善。
2电力系统继电保护新技术
2.1自适应控制技术
这一技术主要是按照电力系统本身的运行方法,根据现存的一些故障,通过定值的改变,针对性的对故障进行有效的处理,进而保证其性能更加高效,以及其特性更加良好的一种先进的保护技术。通过对这一技术进行有效的应用,能够按照电力系统的运行状态,及时发现其存在的问题,以便能够及时采取有效的措施加以解决。长此以往,就可以使保护性能得到优化与完善,这样可以使其运行效率更加高效,同时给企业带来稳定的效益,使整个系统更加科学、有效。
2.2人工神经网络技术
人工神经网络是人工智能中的重要体现形式,它主要是一种电路模仿网络。电力系统中的电力网络与神经网络具有高度的相似性,都是呈现出了发射状。在电力系统中,无论系统以何种方式来进行连接,都有一定的运行规律。把电路进行神经性模拟,被称之为人工神经系统。在这个系统中,如果发生问题,系统会马上做出应激反应,从而达到继电保护的目的。在继电保护装置中,安设有监控系统,可以实现对电路进行监控的作用。这个系统的应用,可以对电力系统中出现的问题进行诊断,并且可以发出相应的警报,在继电保护中具有很强的应用意义。
3人工智能技术在电力系统继电保护中的实际运用
3.1专家系统的应用
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。
3.2暂态保护在电力系统继电保护中的应用
传统的继电保护工作主要采取过滤方式,需要耗费大量的人力与研究精力,早已无法满足电力系统的运行需求。作为人工智能技术在电力系统继电保护中的一种应用形式,暂态保护的应用不仅可以有效提高电力系统继电保护工作效率,且还可以解决单一工频信号所不能解决的那些问题,大大提高故障判断精准度。具体来说,其工作原理为:根据故障所在位置、所属类型以及持续时间等对故障进行精确的分析与判断,将高频信号从故障暂态中提取出来并应用高频信号保护电力设备与输电线路。
3.3模糊理论的应用
模糊理论的应用可以实现传统数学方式难以做到的计算。近几年来随着时代的不断发展模式理论在电力体统继电保护中的应用也得到突飞猛进,其中模糊理论主要包括系统规划、模式控制以及相关的潮流计算,这些理论在电力系统继电保护中发挥巨大作用。例如,模糊理论的应用可以实现对那些电力生产的不确定进行有效确定,或者是对干负荷变化的不确定进行确定,通过使用模糊理论中的模糊值可以表示某些不确定的关系,进而构建一个有效的电力模糊系统。此外,模糊理论相比传统无工电压算法获得的效果更显著,传统的无工电压算法主要是以单目标来优化问题,此方式并不能做到充分考虑限制控制量调节的目的,所以为了实现校正违界电压应利用模糊理论对电能质量进行综合评估。
3.4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。
3.5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。此外,其还可以增强故障判断的准确性,进而减少不必要的成本浪费。再者,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。对于暂态保护而言,其在具体的应用中,能够确保故障的判断更加准确,其主要的工作原理在于:通过使用一些有效的信号,可以使电力设备、输电线路得到有效的保障。
结语
总而言之,伴随国内社会经济的进步,百姓的生活品质也有了很大的提升,使得百姓实际需要的用电量也愈来愈多,并且电力企业的供应电量品质标准也变得愈来愈高,致使固有的继电保护设施已经无法吻合百姓的实际用电需要,唯有将其持续性地做出优化,才可以更好地为百姓供应优质的服务,继而推进电力行业的进步。
参考文献
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[4]吴兴龙,陈乐,张芸.人工智能在继电保护中的应用.山东工业技术,2018(19):131.