人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用(1)

于洋 郭瑞

摘要：現階段，電力系統與人們的日常生活精密相連，電力故障的產生會帶來極大的影響力，主要包括社會穩定、人民生活和社會經濟等等。例如，2014年美加大因停電直接或間接影響到人們的生活，人數直達5000萬，經濟損失高達300多億元;2012年7月30日，印度北部電網的停電使印度本地人口遭到了極大損傷，有近30%的人生活受到影響;后來北部和東部再次停電，影響人口上升到了50%，這次的停電事故為地球了影響人口量最高的一次。北美電力委員會通過近17年的停電事故調查發現，近63%的電力系統發生大規模停電是由于繼電保護方面存在失誤而引起的。所以，為了防止電網再次產生這樣的重大事故，需不斷增強繼電保護系統的可靠性。

關鍵詞：人工智能技術;電力系統繼電保護;應用

引言

在電力系統中，繼電保護裝置是維護整個系統正常運行的重要成分，一旦系統出現故障或異常情況，繼電保護裝置會立即發生警報，并做出及時的處理，迅速切除發生故障的電路元件，避免故障范圍進一步擴大。隱性故障不同于一些常規的故障，由于隱性故障并不會對繼電保護系統和電網進行直接作用，所以工作人員很難第一時間察覺到故障，只有當發生異常問題時這種故障才會逐漸暴露出來，但此時所產生的不良后果必然會再度加重。為保障電力系統的運行安全，必須充分意識到繼電保護隱性故障的嚴重性，并盡快研究出有效的預防和解決辦法，確保該問題能得到迅速的處理，提高隱性故障的檢修效率。

1智能變電站繼電保護的穩定性

當今電力智能迅速發展，我國的智能變電站變得極為重要，其安全穩定直接關系到人們的生活。經研究發現，大部分實踐的智能變電站所受影響因素極多，很容易就造成供電異常的情況出現，給人們的生活帶來極大不便。此外，還會造成相關設備損壞的利弊，經濟損失也不可避免。所以構建智能變電站繼電保護系統的同時，還需要使變電站中各種設備的穩定運作得以保障，減少干擾因素的影響。這樣使繼電保護裝置的損害因素有所下降。在面對電力系統運行時的突發狀況，智能變電站可通過繼電保護來發出預警，讓相關技術人員對相關故障進行緊急處理，減少故障損失。如果相關故障發生在智能變電站，繼電保護設備會及時清除它們，將電網與故障節點分開，防止故障擴大，減少故障損傷范圍，為智能變電站提供有效的安全隔離。

2智能變電站繼電保護設備概述和重要應用

智能化變電站繼電保護裝置最主要的作用是能夠及時地對電網檢測到的故障進行調整和修復，最終實現電力系統中相關設備的正常運行。對于智能變電站的工作，繼電保護系統能有效地避免實際運行過程中出現的故障，同時具有對所收集的異常數據進行修復和同步處理的功能。所以智能變電所的繼電保護裝置能夠對系統異常進行有效的判斷和處理，對整個電力系統的正常安全運行具有重要意義。在當今社會，人們的生產和生活都離不開電力，智能變電站的供電穩定性直接影響著人們的生活，也是持續進行電力改造的主要原因。若在變電站的具體工作過程中，繼電保護裝置發生異常，往往會導致智能變電站發生跳閘等異常情況，類似問題會嚴重影響電力設備的正常供電，進而影響居民的工作和生活。為了避免智能變電站的供電設備遭受更嚴重的損壞，需要將受損元器與智能變電站隔離開來，使故障對系統造成的損失最小化。在供電設備正常工作過程中，一旦智能變電站出現異常，并超出繼電保護設備的調節范圍，繼電保護設備就能第一時間發現并及時發出報警信號，用這種方法可以有效地監測智能變電站的運行，避免故障的發生給整個供電系統帶來更大的損失。此外，在故障發生的第一時間，繼電保護設備能夠快速啟動，并有效地將故障區域與整個電力系統隔離，避免故障導致更大范圍的系統損壞。從上述分析可知，繼電保護裝置在智能變電站的運行中起著舉足輕重的作用，是保證系統穩定運行和安全的重要保證。

3繼電保護隱性故障的處理措施

3.1進行對隱性故障的科學檢測

繼電保護隱性故障具有較強的不確定性，只有在電力系統出現一定的峰值波動時才會比較明顯的表現出來，這意味著僅采用常規化的監測手段很難有效的檢測出這種故障，即便使用離線式檢測也很難實現對隱性故障的實時監控。在這種情況下，要等到隱性故障真正暴露出存在特性之后，再采取切實可行的技術措施對繼電保護系統進行監控，尤其要注重對脆弱性區域和脆弱性指數的觀察，從而達到降低故障發生幾率的目的。在具體的工作中，可在變電站內安設智能化監控系統，要對容易出現隱性故障的位置進行重點的監控，期間需要合理的調節監控設備的接收信號和繼電器接收信號，確保兩者保持較高的一致性，這樣才能幫助工作人員全方位的監控到繼電器的運行情況。通過深入的分析所得出的監控信號和設備的各項性能，根據分析結果對系統中設備的數量做出合理化的調整，據此來鑒別隱性故障的發生幾率或發生位置，從而提高故障檢測的精準性，爭取做到防患于未然。

3.2加強對隱性故障的嚴格控制

不同的隱性故障對電力系統所造成的危害程度也不盡相同，制定好科學合理的預防措施能有效降低隱性故障的發生幾率，同時也有利于將損失控制在最小范圍內。通過對電網故障數據進行全面的風險評估，從中發現二次回路的隱性故障基本可以在科學管控措施的支持下得到預防，具體應著手于以下幾個方面：（1）應利用帶有自診檢測功能的保護設備代替傳統的繼電保護設備，這些先進的保護設備能夠精準檢測到電路的異常情況，并對整個電路中的器件運行情況進行實時的監督，起到良好的監測預防的效果。（2）必須對工作人員的專業能力和責任態度做出更嚴格的要求，督促工作人員按照相關的規定進行規范化的操作和管理，同時明確各部門及其各個工作人員所應承擔的職責義務，以防由于人為原因導致繼電保護隱性故障的發生。在此期間，企業要加強對檢修人員的專業技能培訓，不斷提高檢修人員的實操能力和專業素質，從而確保繼電保護隱性故障能夠得到快速的解決。（3）要結合繼電保護系統的實際狀態來制定檢修維護計劃，要求工作人員對設備在運行階段的一些細微變化詳細記錄下來，并做出進一步的排查，以便在第一時間發現隱性故障的隱患，以防故障范圍再次擴大，維護電網的運行安全。（4）應根據繼電保護隱性故障的風險等級和脆弱性區域來判定這種故障對電力系統所造成的危害程度，不斷從中總結寶貴的工作經驗，據此來完善應急處理措施，尤其要對高危區域進行重點的監控和預防。一旦發生隱性故障，必須根據應急方案做出合理的安排，避免出現更嚴重的電力安全事故，盡可能提升電力系統運行的安全性。

結語

隨著國民經濟的快速發展，我國的電力事業也有了更廣闊的發展空間，但在快速發展的同時，也不可避免地面臨著更嚴峻的挑戰。眾所周知，繼電保護設備在智能變電站的運行中起著重要作用，同時又肩負著保障系統安全的重任，當系統運行出現異常時，繼電保護設備能及時切斷線路，并將故障部位隔離開來，從而保證整個系統的安全。所以繼電保護裝置的正常工作是智能變電站安全、高效運行最可靠的保護。

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