人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用

張成偉

摘要：我國電力系統(tǒng)發(fā)展有了很大提高，現(xiàn)代化技術(shù)應用越來越廣泛，人們對繼電保護也提出了更高要求。將人工智能技術(shù)應用于電力系統(tǒng)繼電保護中，可以很好地提高繼電保護效率，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。人工智能技術(shù)應用還有很大的提升空間，需要不斷加強研究與實踐，提高人工智能技術(shù)應用水平。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);電力系統(tǒng);繼電保護;應用分析

引言

人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用，提高電氣設(shè)備自動化水平，使供電質(zhì)量更加可靠穩(wěn)定，指出電力系統(tǒng)繼電保護中存在的問題，分析了人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應用，即接地保護、變壓器繼電保護、發(fā)電機組保護、電氣自動化設(shè)備管理。展望了電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢：智能化和網(wǎng)絡(luò)化水平將不斷提高，人工智能技術(shù)也將發(fā)揮更大的作用。

一、淺談人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)是計算機技術(shù)發(fā)展中產(chǎn)生的獨立新型學科，其集合了通信、電子及其他現(xiàn)代技術(shù)，通過程序開發(fā)應用，將人類思維方式與機器設(shè)備相結(jié)合，模擬人類大腦思維進行研究，更好地解決了企業(yè)生產(chǎn)、居民生活等各個領(lǐng)域中的技術(shù)難題。近年來，隨著研究理論的不斷成熟，人工智能應用范圍越來越廣泛，尤其是在技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域，借助人工智能技術(shù)可以更好地完成系統(tǒng)仿真和控制。

二、分析電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)狀

我國電力系統(tǒng)技術(shù)不斷發(fā)展，很多系統(tǒng)應用了現(xiàn)代科學技術(shù)，確保其穩(wěn)定運行。但在繼電保護中，由于技術(shù)限制，仍存在一些問題，導致電力系統(tǒng)不穩(wěn)定。電力系統(tǒng)不斷規(guī)模化發(fā)展，電路中短路電流會成倍增加，這導致繼電保護裝置不易感應到電氣量變化，使繼電保護時間延長，無法及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)故障，可能引發(fā)不良后果。繼電保護裝置與線路中的一些元件由于排斥現(xiàn)象無法繼續(xù)進行計算，計算數(shù)據(jù)可能不準確，引發(fā)系統(tǒng)故障。傳統(tǒng)繼電保護不能建立數(shù)學模型，無法反映出系統(tǒng)中的實際問題，對于一些復雜問題的計算，短時間內(nèi)無法得出結(jié)果，影響系統(tǒng)運行。

三、關(guān)于人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中應用分析

（一）電力系統(tǒng)中變壓器繼電保護的應用，避免變壓器短路現(xiàn)象發(fā)生

電力系統(tǒng)中設(shè)備很多，變壓器是其中重要設(shè)備之一，該設(shè)備運行情況直接影響著供電質(zhì)量。變壓器運行中，外界環(huán)境影響及長時間運行都會增加故障幾率，為加強變壓器保護，應采用新技術(shù)。變壓器由不同零部件組成，其中，內(nèi)置油箱可冷卻變壓器運行過程中的熱量，延長變壓器使用壽命。油箱一旦出現(xiàn)故障，就有可能產(chǎn)生有毒氣體和物質(zhì)，不僅影響電力系統(tǒng)，還危害工作人員健康。人工智能技術(shù)的應用，可以很好地實現(xiàn)變壓器瓦斯動態(tài)監(jiān)控，實際運行中，如果瓦斯?jié)舛瘸^系統(tǒng)規(guī)定值，可以及時斷電并發(fā)出警報，避免帶來更大的損失。利用人工智能技術(shù)還可以很好地防止變壓器短路造成嚴重后果。變壓器運行中如果出現(xiàn)問題，阻抗繼電保護器會自動運行，防止出現(xiàn)短路故障。

（二）電氣自動化設(shè)備管理的應用，增強設(shè)備監(jiān)控水平

電氣自動化系統(tǒng)是復雜的運行系統(tǒng)，實際應用中，管理人員應具有完備的專業(yè)知識和熟練的操作技能，及時發(fā)現(xiàn)并排除故障。電氣設(shè)備智能化管理基于人工智能技術(shù)，利用設(shè)計好的計算機控制程序，實現(xiàn)電氣自動化控制。應用人工智能技術(shù)，不僅可以很好地實現(xiàn)精準管理和操作，還大大減少了人工操作，降低了運行成本，提高了運行效率和設(shè)備運行性能，更好地優(yōu)化電力設(shè)備運行環(huán)境?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)建立監(jiān)控系統(tǒng)，具備完善的過程控制單元和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，可以很好地監(jiān)控自動化設(shè)備運行狀況，提高設(shè)備監(jiān)控水平，對于發(fā)生故障的設(shè)備及時進行維修或更換，提高設(shè)備監(jiān)控水平。

（三）電力系統(tǒng)接地保護技術(shù)的應用，保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行

電力系統(tǒng)線路布置復雜，可分為大、小電流接地種方式。大電流接地方式中，如果系統(tǒng)運行出現(xiàn)線路故障問題，人工智能技術(shù)可精準識別，及時將線路切斷，防止引發(fā)更大的線路故障。小電流接地方式中，如果出現(xiàn)線路故障，繼電系統(tǒng)通過人工智能技術(shù)發(fā)送報警信號，確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。執(zhí)行系統(tǒng)和邏輯層分別是大、小電流接地系統(tǒng)運行的重要功能，零序電壓正常不會出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，三項電壓是其主要的分布點。實際運行中，電壓表與三項電壓相互連接，用于獨立顯示電壓值。如果電力系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障，其中某一項處于接地狀態(tài)，那么零序電壓就會出現(xiàn)在電力系統(tǒng)中，繼電保護系統(tǒng)就會報警，使工作人員及時發(fā)現(xiàn)故障，為排除故障節(jié)省時間。

（四）電力系統(tǒng)發(fā)電機組保護的應用，有效維護電力系統(tǒng)安全

發(fā)電機組是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，利用人工智能技術(shù)對發(fā)電機組進行重點保護和備用保護，可維護電力系統(tǒng)安全。重點保護是常用的保護方式，通常情況下，繼電保護裝置安裝在發(fā)電機組內(nèi)部的定子繞組上，如果運行出現(xiàn)問題，保護裝置就可發(fā)揮作用，更好地保護發(fā)電機組。繼電保護可維護發(fā)電機縱聯(lián)差動，將發(fā)電機電流間的融合作用發(fā)揮出來，基于電力系統(tǒng)運行實際，合理調(diào)整相位高度，更好地保護發(fā)電機組。備用保護是當發(fā)電機組運行出現(xiàn)故障后，及時斷電并發(fā)出警報，提醒工作人員。如在實際運行中，由于低負荷運行導致電機絕緣被擊穿，此時備用保護就會自行切斷電源并警報。

結(jié)束語

綜上述，電力系統(tǒng)很復雜，涉及很多設(shè)備元件及運行系統(tǒng)，外界環(huán)境影響會導致設(shè)備出現(xiàn)故障，進而引發(fā)系統(tǒng)故障，如果處理不及時，將造成重大事故，而中斷電力系統(tǒng)運行。為提高電力系統(tǒng)運行安全性、穩(wěn)定性，要不斷提高繼電保護系統(tǒng)的運行性能，利用繼電保護系統(tǒng)，減少故障。人工智能技術(shù)應用越來越廣泛，在電力行業(yè)繼電保護系統(tǒng)中應用人工智能技術(shù)可以很好地提高電氣自動化水平，打造高效處理、全面感知的電力系統(tǒng)，確保供電系統(tǒng)可靠穩(wěn)定。

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