探討繼電保護中人工智能技術及其應用

解金鋼

[摘? ? 要]繼電保護是現階段電力系統應用中實現電力元件和設備保護的重要方式，其對電力系統的應用安全有重要的作用，所以在實踐中必須要強調繼電保護的有效使用。從目前的研究來看，繼電保護在實踐中的具體應用效果和繼電保護的靈敏性以及控制效果有顯著的關系，所以在實踐中為了提高繼電保護的控制精準，可以積極的使用人工智能技術。實踐表明人工智能技術在繼電保護中的利用可以有效的提升繼電保護的實際效果，為了在繼電保護實踐中推廣更專業、規范的技術利用，本文對繼電保護中的人工智能技術做分析與討論。

[關鍵詞]繼電保護;人工智能技術;應用

[中圖分類號]TP18;TM77 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）03–00–03

[Abstract]Relay protection is an important way to realize the protection of power components and equipment in power system applications at this stage. It plays an important role in the application safety of power systems. Therefore， the effective use of relay protection must be emphasized in practice. From the current research， the specific application effect of relay protection in practice has a significant relationship with the sensitivity and control effect of relay protection. Therefore， in practice， in order to improve the control accuracy of relay protection， manual labor can be actively used. Intelligent Technology. Practice has shown that the use of artificial intelligence technology in relay protection can effectively improve the actual effect of relay protection. In order to promote more professional and standardized technical use in relay protection practice， the article discusses artificial intelligence technology in relay protection. Do analysis and discussion.

[Keywords]relay protection; artificial intelligence technology; application

電力系統在現階段的社會生活實踐中有著非常普遍的應用，不過在某些情況下，電力設備會發生故障，電力系統會出現穩定性破壞，而且事故的影響面比較廣，所以在實踐中需要對系統運行的各個環節進行控制，保證電力系統的應用穩定和安全。電力系統的設備元件如主變壓器、母線、線路等故障會導致系統運行出現問題，利用繼電保護可以有效的切除故障元件隔離故障，有效避免電力線路和設備損壞，確保電力系統穩定運行，供電可靠性也會顯著提升，所以在實踐中加強繼電保護的應用是非常必要的。為了進一步的提高繼電保護應用效能，將人工智能技術引入繼電保護實踐中，保護性能得到顯著的提升，通過分析人工智能技術在繼電保護中的具體利用，可以為新技術推廣實踐提供參考。

1 繼電保護概述

在繼電保護實踐中要有效的利用人工智能技術，首先要明確什么是繼電保護。通過了解繼電保護的功能原理并對繼電保護的應用價值和意義進行具體分析，可以更準確地認識繼電保護工作的核心，從而采取更有效的方法去改進和提升繼電保護技術的性能。

1.1 繼電保護

在電力系統運行中，繼電保護是非常重要的措施。從實踐總結來看，所謂的繼電保護具體指的是電力系統運行過程中對系統的故障或者是異常情況進行及時的檢測和判斷，并發出報警信號或者是切斷故障線路，從而實現線路運行穩定和安全的一種措施。從目前的應用實踐來看，繼電保護的具體任務是在故障出現后，第一時間切斷故障設備，使其脫離系統，以免造成更大的損失。繼電保護的原理示意圖如圖1所示。

1.2 繼電保護的應用價值

繼電保護在電力系統中的主要作用和價值體現在以下兩個方面。

（1）繼電保護能夠有效降低故障的影響范圍，避免故障的擴大或出現系統崩潰。電力系統故障范圍的擴大與繼電保護的不正確配置、錯誤動作有顯著的關系。一般來講，元件故障對電力系統的影響是較為顯著的，而且電力系統本身完整性、關聯性很強，如果不對故障有效隔離，很容易出現故障擴大的情況，這會導致故障影響區域的進一步加大，這于電力系統的運行安全非常不利。所以在實踐中需要有效的預防此問題。在使用繼電保護之后，保護裝置可以及時的切斷故障位置與系統的聯系，使故障蔓延問題得到解決，系統使用安全性全面提升。

（2）繼電保護的利用有效的節約了電力系統的運維成本，在正常使用的情況下，電力系統設備的運行維護成本是比較低的，但是當系統出現故障的時候，故障不做處理會導致電力線路和設備元件損壞范圍加大，要想穩定運行電力系統就需要做大范圍的設備元件更換，這會造成運維成本的提升。重視繼電保護的利用，及時有效的切斷故障聯系，控制故障損壞設備，這在電力系統的維護中，成本消耗會得到有效的控制。

2 人工智能技術及應用現狀

在繼電保護實踐中要有效的應用人工智能技術，需要對人工智能技術的相關內容做具體的分析，以下是基于實踐總結的人工智能技術實踐。

2.1 人工智能技術

所謂的人工智能是計算機科學的一個重要分支，是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。從人工智能技術的具體分析與應用來看，其旨在了解智能的實質，并基于智能的基本反饋模式等進行相應工具的開發與應用，從而實現對人工的有效代替。從目前的人工智能技術應用來看，其在眾多領域均產生了不錯的效果，尤其是在智能控制方面表現突出。

2.2 人工智能技術應用現狀

對我國的人工智能技術應用做具體的分析發現其所處的階段較為初級，所以其表現的領域具有局限性。對繼電保護設備中的人工智能技術應用做分析發現具體的技術利用具有廣泛性，而且技術利用的時間比較久遠。在上世紀的電力系統保護中，電磁繼電器已經得到了應用，只是因該類型設備的磁效應對繼電保護的可靠性造成不利影響，所以在很長的一段時間內，電磁繼電器的應用未有明顯的突破。隨著數字繼電保護裝置的研究和應用推廣，智能化斷路器等的開發和使用具有普遍性，所以繼電保護設備的保護效果獲得了極大的提升。而正是這些技術和設備為人工智能在電力系統中的具體應用提供了良好基礎。

2.3 人工智能技術應用作用

對電力系統中的人工智能技術應用做具體的分析發現其主要的作用是提高繼電保護裝置的運行效率，并使機電保護裝置的使用可靠性有顯著的增強。再者，利用人工智能技術進行繼電保護，系統建設實踐中的成本得到了顯著的降低。除此之外，人工智能技術的具體利用使得電路整體的運行流暢性有了顯著的加強，所以線路故障率明顯降低。

3 人工智能技術在繼電保護中的具體利用

人工智能技術在現階段的繼電保護實踐中有著充分的應用，其應用有效的提升了繼電保護的實際效果。出于人工智能技術規范應用和繼電保護質量提升的考慮，對人工智能在繼電保護中的具體使用做分析與討論有突出的現實價值，以下是具體的分析。

3.1 計算機網絡基礎

在繼電保護實踐中繼續對人工智能技術的具體利用，必須要強調的內容是計算機網絡基礎的應用和設計。利用程序設計設定具體的指標后，基于設計項目，微機線路會對硬件進行有效的保護，這是繼電保護的基礎。從現實分析來看，硬件設施一般會處在控制電路系統當中，而且具體的計算機網絡調試需要在控制電路的變化基礎上進行，這樣計算機網絡的調試效果會更加顯著。利用人工智能技術，在智能分析的基礎上進行線路的調試，線路調試的針對性和實際效率會顯著提升。從目前的實踐分析來看，電力系統對微機的保護要求有了不斷的提升，所以在具體的保護中，不僅要強調基本功能，還需要具備大容故障信息和數據的長期存放空間，同時還需要實現對數據的快速處理以及信號協調。總之，利用計算機網絡可以實現人工智能技術在繼電保護實踐中的自動化加強。

3.2 人工神經網絡

在繼電保護實踐中，人工智能技術的又一顯著應用是人工神經網絡。人工神經網絡是電力系統中實施的一種電路模擬，電路雖然可以利用神經系統發散出去，并具有很強的規律性，而且這種規律不受串聯、并聯電路的具體影響。人工神經網絡從電路系統中入手實現了對系統的全面模擬，然后在模擬的基礎上進實現繼電保護裝置對整個電路的全面監控。此外，利用神經網絡，還可以對電路進行全方位的診斷，而且利用ANN技術實現故障診斷不同于ES診斷方法。ANN方法通過現場大量的標準樣本學習與訓練，讓整個電路逐漸實現了數字化的基礎。人工神經網絡的數據分析基本模型如圖2所示。

3.3 數字繼電保護的智能化

對人工智能的具體利用做分析，數字繼電保護的智能化表現也是非常突出的。數字繼電保護具體指的是在繼電保護實踐中有效的應用數字電路，和傳統的繼電保護電路相比其優勢明顯。例如過流繼電器，其在控制電路中通過對主電路電流的監護，將其控制在一個正常的數值內，如果電力系統出現電流過載，那么過流繼電器就能夠在第一時間將電源進行切斷，這樣主電路中的電流互感器也會出現相應的電流過載感應，從而對電磁繼電器發出相應的反饋信號，這樣就能夠實現電氣二次設備的保護。

4 結語

綜上所述，在繼電保護實踐中，人工智能技術的具體使用有非常突出的現實價值，所以需要強調人工智能技術的具體利用。本文在繼電保護和人工智能技術分析的基礎上就人工智能技術在繼電保護實踐中的具體利用做討論，能夠為實踐提供指導和參考。

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