人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用

董永銳

摘要：近些年來，在電力系統不斷更新的過程當中，其繼電保護裝置的多樣性水平也得到了顯著的提升。但是在實際運行的過程當中，一旦受到意外因素的影響，電力系統就會出現運行震蕩抑或是超負荷等現象，進而使其工作效率大大下降。因此，相關人員應當致力于將先進的人工智能技術應用在這一繼電保護系統當中，進而優化這一系統的自動化水平和智能化水平。而本文也將以此為出發點，嘗試探究各類人工智能技術在繼電保護系統當中的具體應用途徑，希望能夠為相關人員提供一定的借鑒。

關鍵詞：人工智能技術;電力系統;繼電保護裝置;專家診斷系統

引言：

具體而言，繼電保護系統主要具備以下幾大方面的功能，首先是對整個電力系統的運行線路進行保護，其次是對電容器等主要的裝置進行防護[1]。而在人工智能技術水平不斷提升的時代背景下，相關人員還應當致力于將此類技術有效融合到繼電保護工作之中，以此來提高后者的工作水平。

一、淺析人工智能技術在電力系統繼電保護當中的具體應用途徑

（一）將專家診斷系統應用于繼電保護系統當中

專家診斷系統顧名思義，就是將相關領域專家的一系列工作經驗整合成為一

個智能化的診斷系統，并植入到機電保護系統的運行體系當中，以此來提高這一系統的整體工作效率。尤其是在繼電保護系統進行故障診斷和分析的過程當中，專家診斷系統所能發揮的作用更加顯著。具體來說，這一系統可以使用規則化的表現形式，來對系統的運行過程以及相關人員的診斷過程加以呈現，以此來分析其中存在的問題，進而有效提高問題解決效率[1]。除此之外，在定值智能化的整合系統當中，以及保護整定計算過程當中，這一專家診斷系統也能夠得到有效的應用。

（二）將暫態保護應用于繼電保護系統當中

傳統的繼電保護系統在分析故障成因的時候，使用的方式一般是過濾法。這

種方式雖然能夠取得一定的故障分析成果，但卻需要相關投入大量的精力來對其加以研究，才能夠實現理想的分析效果。而在近年來人工智能技術不斷普及的背景下，各類新興的故障判斷方式也應運而生。這些技術不僅能夠在很大程度上優化整個機電系統的故障排查效率，與此同時，還能夠使得這一故障判斷過程的精準度水平獲得顯著的提升[2]。例如暫態保護這一技術，就能夠有效解決單一工頻信號無法有效解決的故障問題。具體來說，這一技術可以通過其自身所產生的信號，來對整個系統的各類設備以及各類線路進行有效的保護。除此之外，這一技術還能夠在故障發生的第一時間，對其具體的成因以及所在位置進行全面的分析，并為相關人員提供豐富的故障診斷數據[2]。

（三）將人工神經網絡應用到繼電保護系統當中

具體而言，這一人工神經網絡技術的應用方向主要是在故障類型判斷以及故障距離分析這兩大方面上。例如，在對輸電線進行保護工作的過程當中，相關人員如果能夠有效利用BP模型，來作為具體的方向辨別設備，就能夠大大提高故障方向辨別工作的效率，除此之外，還能夠使得輸電線的運行過程得到有效的保護。除此之外，由于人工神經網絡具備優異的學習能力，因此，相關人員如果能夠將這一技術有效應用到繼電保護系統的實際工作過程當中，也能夠使得工作人員的故障分析效率獲得相應的提升。如若工作人員能夠有效借助這一技術來判斷電流故障的具體方向，就能夠及時采取正確的處理措施，來提高電流的靈敏度水平。除此之外，如果能夠將這一技術和專家系統進行充分的融合，那么還能夠從全方位的角度提高故障診斷的效率，進而使得機電系統的自動化工作水平和智能化工作效率獲得顯著的提升[3]。

（三）將模糊理論應用到繼電保護系統當中

使用傳統的數學計算方式難以解決的計算問題，使用模糊理論則可以有效處

理。具體來說，模糊理論主要包括以下幾大方面的內容，其一是系統規劃理論，其二是模式控制理論，其三是潮流計算理論[3]。在實際的繼電保護工作過程當中，如若能夠將這些理論進行全面的推廣，那么必然能夠解決諸多的計算難題。例如對于電力生產過程當中的不確定性內容，模糊理論就可以通過自身獨特的運行方式來對其加以確定。除此之外，相關人員還可以使用這一理論當中的模糊值，來充分表現某些具有高度不確定性的關系，進而使得電力系統的計算精確度得到相應的提升。傳統使用的無功電壓算法，只能通過單目標的形式來對問題進行優化，而這種形式在控制量調節方面存在著較大的局限性。因此，相關人員只有盡快使用模糊理論來對這一算法進行替代，才能夠有效優化電能質量的評估效果[3]。

（五）將遺傳算法應用于繼電保護系統當中

遺傳算法可以借助先進的計算機設備，來對大自然優勝劣汰的生物進化過程進行高精度的模擬，以此來尋求最佳的搜索算法，提高相關行業的工作效率。尤其是在數據量十分龐大的數據空間當中，相關人員如若能夠有效借助這一技術來進行數據搜索工作，那么不僅能夠得到最為準確的算法結果，與此同時，還能夠大大提高工作過程的適用性和簡潔性。除此之外，由于這一算法在解決問題的過程當中不會受到任何的限制，也無須借助復雜的數學解題過程來尋求答案，因此，在我國的諸多繼電保護系統當中都得到了普遍性的應用。許多電力工作人員都致力于通過這一算法，來為各類故障問題搭建完善的數學模型[3]。

二、結束語

在近些年來人工智能技術不斷發展的時代背景下，電力系統的工作人員如果

能夠將這一領域當中的先進技術充分融合到繼電保護系統的工作過程當中，那么必然能夠為這一系統解決大部分的工作問題，使其故障排查效率以及工作效率獲得顯著的提升，進而為我國電力系統的不斷發展提供持久性的技術動力。

參考文獻：

[1] 郭鑫. 人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用分析[J]. 祖國， 2019（5）：145-145.

[2] 趙剛. 繼電保護中的人工智能技術及其應用[J]. 江蘇科技信息， 2014（24）：58-59.

[3] 梁智， 羅霄. 人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用[J]. 華東科技：學術版， 2015（12）：208-208.