人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用

尚書

摘要：在供電設(shè)施遇到問題不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，繼電保護(hù)設(shè)施就能夠在極短的時(shí)間內(nèi)阻斷故障設(shè)施的電流供應(yīng)，同時(shí)給出提示，如此便能夠保證整個(gè)供電體系不受影響的前提下，將故障問題查找出來，并且尋找高效的辦法將問題處理掉。伴隨國內(nèi)科技水準(zhǔn)的提升，在電力繼電保護(hù)體系里面也開始融入了人工智能技術(shù)這項(xiàng)新型技術(shù)，借助于這項(xiàng)新型技術(shù)可以增強(qiáng)繼電保護(hù)體系向著智能化方向進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);電力體系;繼電保護(hù);應(yīng)用

引言

實(shí)際工作中，電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程常常會受到很多因素的干擾，使得整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)容易出現(xiàn)震蕩、超過負(fù)荷等非正常狀態(tài)，而造成設(shè)備故障及突然停電等突發(fā)狀況。人工智能技術(shù)可以有效地起到提高保護(hù)的智能化水平的作用，能夠最大限度地減少因超負(fù)荷運(yùn)載等問題而造成的突發(fā)事故的發(fā)生，因此為了能夠在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)切除故障，應(yīng)在電力系統(tǒng)繼續(xù)保護(hù)中科學(xué)地運(yùn)用人工智能技術(shù)，從而促使我國的電力行業(yè)進(jìn)一步持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展。

一、人工智能技術(shù)的基本含義與特征分析

1.人工智能技術(shù)的基本含義

人工智能技術(shù)從概念上講屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)在應(yīng)用與發(fā)展過程中產(chǎn)生的一個(gè)分支，研究領(lǐng)域主要為人類的智能化思維，在實(shí)際研究過程中是通過科技手段對人類的智能化思維進(jìn)行模擬，然后形成較為系統(tǒng)性的技術(shù)體系，最終可以將其應(yīng)用到企業(yè)生產(chǎn)和居民生活的各個(gè)領(lǐng)域。人工智能技術(shù)的研究涉及的內(nèi)容較為復(fù)雜，如邏輯思維和心理學(xué)等學(xué)科方面的內(nèi)容。目前，該技術(shù)常被應(yīng)用在復(fù)雜性工作或者具有較高危險(xiǎn)性的工作中。

2.人工智能技術(shù)的基本特征

人工智能技術(shù)是對人類大腦思維的一種有效模擬，因此在發(fā)展過程中逐漸可以代替人腦參與部分的工作，并結(jié)合相關(guān)要求對一些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相應(yīng)處理。人工智能技術(shù)下的智能計(jì)算結(jié)果具有很強(qiáng)的精準(zhǔn)性，將其應(yīng)用于我國電力企業(yè)的繼電保護(hù)工作可以有效提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)我國電力產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的全面革新與完善。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)施的現(xiàn)狀

（1）微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)。伴隨國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，百姓的生活品質(zhì)也有了很大的提升，百姓所需要的電量也變得愈來愈多，由此電力企業(yè)也有了進(jìn)步的空間。通過國內(nèi)外專業(yè)學(xué)者長時(shí)間的探索，使得這些技術(shù)在國內(nèi)的電力系統(tǒng)中得到了普遍的運(yùn)用。將該技術(shù)運(yùn)用在電力體系里面，能夠完成系統(tǒng)的自行檢測，同時(shí)還能夠借助于該技術(shù)所擁有的超強(qiáng)運(yùn)算能力、存儲能力等若干功用，填補(bǔ)了固有晶體管體系的不足。與此同時(shí)，該技術(shù)的運(yùn)用使得運(yùn)算電量的數(shù)值變得更加精準(zhǔn)。然而，當(dāng)前伴隨百姓用電量的增多，該技術(shù)也不能完全滿足百姓實(shí)際用電的需要。因此，為了能夠解決這個(gè)問題，有關(guān)研發(fā)人員通過努力，將AI（人工智能）與原有技術(shù)融合在了一起，使得原有技術(shù)有了顯著的提升。

（2）起步晚，進(jìn)步快。在供電體系里面運(yùn)用繼電保護(hù)技術(shù)的目的是為了對整個(gè)供電體系進(jìn)行保護(hù)，繼而減少故障問題出現(xiàn)的次數(shù)。由于國內(nèi)在20世紀(jì)末才逐漸運(yùn)用了這個(gè)技術(shù)，然而國內(nèi)的電力產(chǎn)業(yè)所涵蓋的范圍卻非常大，這樣就推進(jìn)了該技術(shù)的進(jìn)步。國內(nèi)供電體系在運(yùn)用該技術(shù)時(shí)，主要是借助微型計(jì)算機(jī)來完成各項(xiàng)操控的，當(dāng)前該技術(shù)的運(yùn)用變得愈來愈普遍。

三、人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用

1.專家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中主要運(yùn)用于電力系統(tǒng)的故障診斷及勘測等對時(shí)間沒有太高要求的保護(hù)工作中。專家系統(tǒng)將人工智能從之前的純理論性的研究轉(zhuǎn)向了在實(shí)際工作中得以運(yùn)用，是人工智能的一項(xiàng)重大突破。而無論專家系統(tǒng)在何種系統(tǒng)中得以運(yùn)用都能夠有效地達(dá)到使繼電保護(hù)工作的工作效率得以提高的目的。專家系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的工作原理，就是先將有關(guān)專家在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的相關(guān)知識與經(jīng)驗(yàn)予以統(tǒng)一整理分析，之后使用計(jì)算機(jī)的相關(guān)程序來進(jìn)行模擬專家的對于這些問題的分析與判斷，然后提出最終的解決方法。如用專家系統(tǒng)來排除故障，就可以將故障現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)及信息輸入到計(jì)算機(jī)，通過專家系統(tǒng)來對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析與判斷，從而確定故障原因，維修人員就可以根據(jù)故障原因順利地解除故障，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這樣一來可以方便工作人員尋找系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，能夠及時(shí)采取有效的對策去解決問題。此外，通過利用這些規(guī)則還可以實(shí)現(xiàn)對繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中的問題全方位分析，進(jìn)而可以解決電力保護(hù)設(shè)計(jì)中的矛盾沖突。同時(shí)，專家系統(tǒng)也可在系統(tǒng)的整體繼電保護(hù)中得以運(yùn)用，通過對整定原則、鑒別規(guī)則等的制定，從而對相應(yīng)的電力設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能調(diào)整及智能維護(hù)。

2.暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算的應(yīng)用

對于電力系統(tǒng)來說，人工智能技術(shù)還可以應(yīng)用在暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算中，從而系統(tǒng)的對電源線路進(jìn)行布局和分析，自動的為繼電保護(hù)裝置提供相關(guān)的科學(xué)依據(jù)。一般情況來說，暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算都是要對電路進(jìn)行一個(gè)假設(shè)，先判斷電路的故障原因，然后根據(jù)原因去進(jìn)行分析，如果在分析過程中沒有出現(xiàn)互相排斥的現(xiàn)象，就說明假設(shè)過程是正確的，如果出現(xiàn)了其他現(xiàn)象，則需要重新進(jìn)行假設(shè)，再以此類推下去，這種計(jì)算方法就是通過計(jì)算機(jī)以及其他軟件模式的應(yīng)用，從而獲得穩(wěn)定的分析結(jié)果，可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行加強(qiáng)保護(hù)的功能。但是通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以大幅度的提高計(jì)算過程，進(jìn)行全自動分析的過程，與過去的模式相比，提高了工作過程中的效率，解決了容易出現(xiàn)失誤的難題。

3.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于可以模擬人腦進(jìn)行思考及處理問題，因此在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。目前，主要運(yùn)用在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的類型及測定故障的距離等方面。比如，對于非線性的過渡電阻發(fā)生短路這一現(xiàn)象，普通的距離保護(hù)對于故障發(fā)生的位置很難加以判斷，因此極易造成拒動或者是誤運(yùn)作，但利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能夠正確地對故障加以判斷，原因是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的故障樣本涵蓋了各種故障類型及故障原因。同時(shí)，也有人提出將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)的方向保護(hù)與電力系統(tǒng)的主要設(shè)備的保護(hù)當(dāng)中。比如，用BP模型來判別元件，經(jīng)過研究實(shí)踐發(fā)現(xiàn)BP模型能夠?qū)崿F(xiàn)快速而準(zhǔn)確地將故障的方向判別出來。

4..模糊理論

將其運(yùn)用在供電體系里面的繼電保護(hù)中，能夠做到原有體系不能運(yùn)算出來的結(jié)果。在最近幾年中，其的運(yùn)用也有了顯著的進(jìn)步，主要涵蓋了設(shè)計(jì)體系、管控模式以及有關(guān)的運(yùn)算，這些內(nèi)容在繼電保護(hù)體系里面的作用特別重要。比方說，其的運(yùn)用能夠?qū)⑸a(chǎn)電能期間不確定的參數(shù)值運(yùn)算出來等等，借助于該理論能夠?qū)⒁恍┎淮_定的參數(shù)值，創(chuàng)建出一個(gè)模糊體系。與此同時(shí)，與原有體系中存留的計(jì)算方法做比照來看，該理論的運(yùn)用能夠優(yōu)化運(yùn)算結(jié)果，由于原有算法主要是通過一個(gè)獨(dú)立的目標(biāo)來改善問題，無法達(dá)到管控和限制調(diào)節(jié)量的目標(biāo)，因此為了能夠?qū)Ω揠妷海蛻?yīng)該運(yùn)用這個(gè)理論來測評電能的品質(zhì)。

結(jié)束語：隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展及人們生活質(zhì)量的大力提升，我國的用電需求也相應(yīng)在呈幾何倍地增長，從而對于電力企業(yè)的供電設(shè)備及供電質(zhì)量要求也就就要求更高，而傳統(tǒng)的繼電保護(hù)已經(jīng)無法滿足目前我國的企業(yè)及生活用電需求。因此，就需加快將人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用中的步伐，通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用加快推動我國電力系統(tǒng)朝著智能化方向的進(jìn)一步發(fā)展。

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