人工智能在電力系統繼電保護中的應用

◎高磊

很多時候電力系統在運行的過程中往往會受到諸多因素的影響，使得整個電力系統運行時容易出現震蕩、超過負荷等非正常狀態。所以為了能夠在電力系統出現故障時及時切除故障，我們應將人工智能技術應用在電力系統繼電保護系統中，該技術的應用可以有效提高繼電保護的智能化水平，進而推動我國電力行業蓬勃穩定發展。

一、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。

二、人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用

1.計算機網絡技術。

繼電保護中人工智能技術的應用，體現在計算機網絡技術的應用方面。也就是說必須通過計算機網絡來設計相應的程序。在完成設定以后，微機線路會保護硬件，這也是進行繼電保護的重要前提。現階段很多供電企業不斷研發32位硬件保護系統，這樣一來，就推動了人工智能化技術的持續發展。不僅如此，在對硬件進行保護時，其核心就是保護整個網絡系統。而且，這種保護模式逐漸的發展成為計算機逐漸網絡化的門戶。現階段電力系統對計算機網絡保護的要求不斷提升，不僅要對其基本功能進行保護，還需要具有可以長期存放大量數據的空間，并通過數據快速處理功能，對信號輸入和輸出進行多方面的協調。因此在繼電保護當中，應用計算機網絡技術能夠進一步推動人工智能技術的發展，促進電力系統越來越自動化。

2.暫態保護。

隨著進一步深入研究繼電保護領域中人工智能技術的應用，出現了各種判斷故障類型的方法，如人工神經網絡和小波理論等，這些人工智能技術不但可以將判斷故障的準確性進一步提高，同時可以解決單一工頻信號的傳統算法難以識別的問題。但是到目前為止，傳統保護新的原理并沒有被人工智能的應用而完全取代，而且傳感器頻寬仍然會在一定程度上限制這些方法的應用，其結果只是利用復雜的計算和大量的工作提高識別故障的準確性和可靠度。暫態保護主要是利用產生的高頻信號使保護輸電線和電力設備等目標得以實現，故障的種類、位置和持續時間等都是故障暫態產生信號中包括的信息內容，而且在信號的整個頻域，即從直流一直到高頻都會存在這些信息。在傳統的保護方式中，利用過濾的方式忽略故障產生的高頻率，這樣在濾掉高頻信號濾波器的設計中需要投入大量的研究精力。而暫態保護主要是將需要的高頻信號利用特殊設計的高頻檢測裝置和算法從故障暫態中提取出來，之后將故障利用專門的快速處理信號的算法判斷出來。微處理技術的發展是暫態保護目標得以實現的基礎和前提。

3.人工神經網絡的應用。

人工神經網絡主要應用在判斷故障類型、故障距離等方面。比如，利用人工神經網絡可以對高壓輸電線的方向進行保護，通過利用BP模型來當做輸電線保護中的方向辨別設備，不僅可以快速高效的判斷出故障的所在方向，還可以有效保護輸電線的方向。再者我們還可以利用人工神經網絡的學習能力和辨別能力，更好的對電力系統繼電保護中的故障進行分析和辨別，使工作人員能夠在電流正確方向的故障進行保護，而相反方向的電流故障則應當及時的采取閉鎖，因為只有這樣才能實現提高電流靈敏度的目標，讓輸電線電流能夠更好的適應。此外，人工神經網絡還可以與專家系統相互融合來使用，對電力系統繼電保護中的故障進行全方位的診斷，人工神經網絡對整個電力系統繼電保護工作具有重要意義。

4.數字繼電保護的智能化。

數字機電保護智能化的核心就是對一些小型機組、變壓器以及電動機提供相應的保護。這種技術在低壓電路當中的應用效果尤為明顯。比如，過流繼電器，這種裝置在控制電路過程中可以對主電路電流進行實時監護，同時保證處于正常的數值范圍內，若是電力系統發生電流過載的情況，過流繼電器就可以及時把電源切斷，從而使得主電路當中的電流互感器出現相應的電流過載感應。之后就會對電磁繼電器發出相對應的反饋信號，從而達到對電氣二次設備進行保護的目的。

三、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。