人工智能在電力系統繼電保護中的應用

文/徐英

一般情況下，對于電力系統而言，其在具體的運行中會受到許多因素的制約，進而就會存在振蕩、過負荷等一系列情況，進而不利于電力系統的穩定運行。因此，為確保故障能夠盡快的解決，我們需要把人工智能技術有效運用在繼電保護系統中，通過使用這一技術，能夠提高繼電保護的智能化水平，進一步確保電力行業具有良好的發展空間。

1 電力系統繼電保護的應用現狀

現將繼電保護的具體應用進行詳細的闡述：

（1）伴隨著社會的不斷進步，相應的繼電保護裝置也發生了極大的變化，變得更加多元化，并且對保護裝置進行合理的選擇可以影響繼電保護工作的順利進行，因此，在實際的選擇中，工作人員要選用功能齊全、可靠性的裝置，進而使相應的工作得以高效的運行。

（2）在電力系統不斷發展的過程中，對繼電保護功能也提出了新的要求，要確保功能可以有效符合相關的需求，主要功能有：對線路、電容器進行全面的保護，基于這些功能給繼電保護帶來積極的作用。與此同時，要想使繼電保護技術能夠得到極大的提升，就要把它與現代化技術進行有機的整合。一般而言，把網絡技術與繼電保護技術進行融合，從而確保繼電保護工作效率得到提升，同時使其整體的運行水平更加高效。

在具體的應用中，第一是全面收集綜合信息，進而對信息進行有效的分析，對于控制系統而言，其可以對整個電力系統的運行加以把控，此外，通過裝置的不同原理進而實施有效的搭配，這樣一來，就能夠實現優勢互補，同時確保相應裝置的最優化。第二是通過使用自適應技術，在實際的應用中，可以體現出對綜合信息實施管控，進而能夠及時阻止故障產生的消極影響，與此同時，還能夠將正常的元件與故障元件進行隔離，進而避免影響正常元件的穩定運行，在很大程度上減少了對電力系統的影響，進一步使繼電保護作用得以有效的發揮出來。

2 電力系統繼電保護新技術

2.1 自適應控制技術

圖1：自適應控制模型

這一技術主要是按照電力系統本身的運行方法，根據現存的一些故障，通過定值的改變，針對性的對故障進行有效的處理，進而保證其性能更加高效，以及其特性更加良好的一種先進的保護技術。圖1是具體的模型，通過對這一技術進行有效的應用，能夠按照電力系統的運行狀態，及時發現其存在的問題，以便能夠及時采取有效的措施加以解決。長此以往，就可以使保護性能得到優化與完善，這樣可以使其運行效率更加高效，同時給企業帶來穩定的效益，使整個系統更加科學、有效。

2.2 人工神經網絡技術

這一技術作為主要的技術之一，能夠對腦細胞的結構進行有效的模仿，進而可以使這一技術的智能化更加顯著，一般而言，其具有復雜的動力學特性，能夠及時對問題進行快速的處理，以便提升工作的運行效率。這一技術具有以下幾方面的優勢：記憶、學習等作用。除此之外，在適應環境、組織能力方面都比較強，能夠對故障的樣本進行分類識別，基于這種情況，就能夠減少相應的工作量，同時提升工作效率，進而減少不必要的經濟損失。

2.3 綜合自動化技術

2.3.1 微機化的設備控制、監視與操作

這一技術主要的特點在于：能夠確保每一個子系統的信號數字化，由此可知，能夠體現出其微機化的特點。與此同時，把以往變電所中的模擬設備、機電設備等一起進行摒除，這樣一來，就可以使電氣性能更加安全、可靠。另外，將監視與操作進行整合，可以確保人機聯系，使兩者之間的聯系更加緊密，這樣就可以實現監視與控制的智能化，進而確保電力企業具有良好的發展前景。

2.3.2 光纜化與網絡化的通信局域

現階段，隨著社會的進步以及經濟水平的不斷提升，相應的技術也得到快速的發展，尤其是光纖通信、局域網絡技術受到人們廣泛的使用，伴隨著自身性能的逐漸優化，相應的抗電磁干擾性能也具有顯著的成效，現如今，對于繼電保護而言，對通信局域有了更高的要求，一般來講，對光纜化、網絡化具有更高的要求，進而可以使繼電保護的有效性得到有效的支撐。除此之外，網絡化可以提高數據信息傳輸的速度，確保整個系統可以穩定的運行，并且還可以對電纜進行簡化，進而給施工帶來積極的影響。

3 人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用

3.1 專家系統的應用

專家系統一般會運用在對時間要求不高的繼電保護工作中。如：故障診斷、故障勘測等工作，不過其還可以使用在定值智能化的整合計算系統中，與此同時，還能夠在相關零序電流的保護整定計算中得以充分的使用。無論其運用在哪種系統中，都可以在一定程度上提高其工作效率，進而減少不必要的成本浪費，在減輕工作量的同時還能給相關企業帶來一定的經濟效益。再者，對于專家系統而言，其具體的應用原理是：把繼電保護裝置中的一些動作以一種形式展現出來，亦或者是把工作人員的診斷經驗用規則展現出來，進而把一些故障診斷通過專家將其錄入到電力系統中，根據這種方法，就可以方便工作人員在遇到問題時進行參考，進而能夠及時找出問題的原因，并且可以針對問題采取有效的措施盡快解決，這樣就可以確保整個系統的穩定運行。與此同時，運用上面的這些規則能夠對設計中產生的問題實施全面的了解，這樣一來，還可以減少由于設計過程中意見不合而帶來的矛盾發生。

3.2 暫態保護的應用

現階段，由于人工智能技術得到人們廣泛的使用，因此，可以對故障的形式進行準確的判斷，以及找出故障存在的原因，以便工作人員能夠采取措施進行盡快的處理，使繼電保護工作能夠高效的運行，進而可以減少不必要的時間成本。此外，其還可以增強故障判斷的準確性，進而減少不必要的成本浪費。再者，對于暫態保護而言，其在具體的應用中，能夠確保故障的判斷更加準確，其主要的工作原理在于：通過使用一些有效的信號，可以使電力設備、輸電線路得到有效的保障。以往的繼電保護方式不能有效符合電力系統的要求，因為其主要是使用過濾的方式，進而就會忽略故障信號，不利于工作人員及時找出存在的問題，與此同時，這一過濾方式會投入大量的人力、物力、財力。基于這一現狀，暫態保護的應用就會發揮出有效的價值，不但能夠緩解上述的壓力，而且還可以把一些故障進行有效的提取，這樣就會使智能技術得以有效的發揮出來。

4 電力系統繼電保護新技術的發展趨勢

4.1 網絡化趨勢的不斷推進

對于繼電保護裝置而言，在一般情況下，可以將其看成是多種作用集于一體的計算機設備，在網絡上對數據信息進行全面的收集與整理，進而能夠全面掌握電力運行的情況。與此同時，繼電保護裝置會朝著自動化的方向發展，同時測量工作也會更加高效，確保數據的獲取更加方便、及時。所以，一定要有相應的網絡信息技術作為有效的支撐。現階段，其自動化設備的發展已比較完善，給人們的工作帶來了積極的影響。

4.2 人工智能將越來越多的在繼電保護裝置中發揮重要作用

現如今，其應用有：人工神經網絡技術，通過使用這一技術，在一定程度上，可以快速解決一些非線性問題，其往往具有以下幾方面的特點：自組織、分布式存儲，其在處理故障、保護設備等情況中被廣泛使用。對于神經網絡技術而言，可以對故障進行全面的分析，進而找出故障的類型，以便工作人員采取針對性的措施加以解決，使故障能夠盡快得到處理，減少不必要的經濟損失。

5 結語

通過上述的分析可知，現階段，伴隨著生活水平的快速提升，這時人們對于電力的需求將會不斷增加，與此同時，還對其供電的質量也具有較高的要求，因此，以往的繼電保護顯然不能符合人們的用電需求，基于這一現狀，要想解決人們的各種需求，就應該把人工智能技術運用在繼電保護中，通過使用這一技術能夠在極大程度上，確保系統的高效運行，同時還可以促使其更加智能性、可靠性，進而朝著良好的方向不斷前進，進一步使其具有良好的發展空間，同時給相關企業帶來巨大的經濟效益。