人工智能技术在电力系统继电保护中的应用刘新

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2019年24期   作者:刘新
[导读] 本文开始分析了继电保护的应用现状,接着对一些新技术进行研究
         摘要:本文开始分析了继电保护的应用现状,接着对一些新技术进行研究,并且分析了具体应用,最后对其发展趋势进行研究,希望通过本文的研究给相关人士带来一定的借鉴意义,并且有效促进人工智能技术的快速发展。
         关键词:人工智能技术; 电力系统; 继电保护应用
         一般情况下,对于电力系统而言,在具体的运行中会受到许多因素的制约,进而就会存在振荡、过负荷等一系列情况,从而不利于电力系统的稳定运行。因此,为确保故障能够尽快的解决,我们需要把人工智能技术有效运用在继电保护系统中,通过使用这一技术,能够提高继电保护的智能化水平,进一步确保电力行业具有良好的发展空间。
         1 电力系统继电保护的应用现状
         随着我国科学技术的日新月异与更新换代,我国的电力系统也相应地得到了蓬勃发展。而随着人工智能理论技术的不断发展,以专家系统、暂态保护技术、人工神经网络及模糊技术等为代表的智能理论方法已经在电力系统领域得到了非常广泛的应用,尤其是关于微机继电保护技术的研发与应用更是日趋成熟。微机继电保护技术由于其超强的数字计算、逻辑处理能力以及自我检测能力而被广泛地运用于电气设备及高低压线路的继电保护中。目前,我国的微机保护设备已经取得了自主知识产权,其技术及性能甚至超过了进口的继电保护设备,完全能够取代进口设备。但整体来说,我国人工智能技术在电力系统的应用研究目前还处在起始阶段,相信随着时间的推移及科技的不断发展,我国在电力系统中会越来越多地运用到人工智能技术。
         2 电力系统继电保护新技术
         2.1 自适应控制技术
         这一技术主要是按照电力系统本身的运行方法,根据现存的一些故障,通过定值的改变,针对性的对故障进行有效的处理,从而保证其性能更加高效,以及其特性更加良好的一种先进的保护技术。图 1 是具体的模型,通过对这一技术进行有效的应用,能够按照电力系统的运行状态,及时发现其存在的问题,以便能够及时采取有效的措施加以解决。长此以往,就可以使保护性能得到优化与完善,这样可以使其运行效率更加高效,同时给企业带来稳定的效益,使整个系统更加科学、有效。
        
         图 1:自适应控制模型
         2.2 人工神经网络技术
         这一技术作为主要的技术之一,能够对脑细胞的结构进行有效的模仿,可以使这一技术的智能化更加显著,一般而言,它具有复杂的动力学特性,能够及时对问题进行快速的处理,以便提升工作的运行效率。这一技术具有以下几方面的优势:记忆、学习等作用。除此之外,在适应环境、组织能力方面都比较强,能够对故障的样本进行分类识别,基于这种情况,就能够减少相应的工作量,同时提升工作效率,减少不必要的经济损失。
         2.3 综合自动化技术
         2.3.1 微机化的设备控制、监视与操作
         这一技术主要的特点在于:能够确保每一个子系统的信号数字化,由此可知,能够体现出其微机化的特点。与此同时,把以往变电所中的模拟设备、机电设备等一起进行摒除,这样一来,就可以使电气性能更加安全、可靠。另外,将监视与操作进行整合,可以确保人机联系,使两者之间的联系更加紧密,这样就可以实现监视与控制的智能化,确保电力企业具有良好的发展前景。
         2.3.2 光缆化与网络化的通信局域
         现阶段,随着社会的进步以及经济水平的不断提升,相应的技术也得到快速的发展,尤其是光纤通信、局域网络技术受到人们广泛的使用,伴随着自身性能的逐渐优化,相应的抗电磁干扰性能也具有显著的成效,现如今,对于继电保护而言,对通信局域有了更高的要求,一般来讲,对光缆化、网络化具有更高的要求,可以使继电保护的有效性得到有效的支撑。除此之外,网络化可以提高数据信息传输的速度,确保整个系统可以稳定的运行,并且还可以对电缆进行简化,给施工带来积极的影响。
         3 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
         3.1 专家系统的应用
         专家系统一般会运用在对时间要求不高的继电保护工作中。如:故障诊断、故障勘测等工作,还可以使用在定值智能化的整合计算系统中,与此同时,还能够在相关零序电流的保护整定计算中得以充分的使用。无论其运用在哪种系统中,都可以在一定程度上提高其工作效率,进而减少不必要的成本浪费,在减轻工作量的同时还能给相关企业带来一定的经济效益。再者,对于专家系统而言,其具体的应用原理是:把继电保护装置中的一些动作以一种形式展现出来,亦或者是把工作人员的诊断经验用规则展现出来,进而把一些故障诊断通过专家将其录入到电力系统中,根据这种方法,就可以方便工作人员在遇到问题时进行参考,能够及时找出问题的原因,并且可以针对问题采取有效的措施尽快解决,这样就可以确保整个系统的稳定运行。与此同时,运用上面的这些规则能够对设计中产生的问题实施全面的了解,这样一来,还可以减少由于设计过程中意见不合而带来的矛盾发生。
         3.2 暂态保护的应用
         现阶段,由于人工智能技术得到人们广泛的使用,因此,可以对故障的形式进行准确的判断,以及找出故障存在的原因,以便工作人员能够采取措施进行尽快的处理,使继电保护工作能够高效的运行,减少不必要的时间成本。再者,对于暂态保护而言,在具体的应用中,能够确保故障的判断更加准确,它的工作原理在于:通过使用一些有效的信号,可以使电力设备、输电线路得到有效的保障。以往的继电保护方式不能有效符合电力系统的要求,因为其主要是使用过滤的方式,所以就会忽略故障信号,不利于工作人员及时找出存在的问题,与此同时,这一过滤方式会投入大量的人力、物力、财力。基于这一现状,暂态保护的应用就能发挥出有效的价值,不但能够缓解上述的压力,而且还可以把一些故障进行有效的提取,这样就使智能技术得以有效的发挥出来。
         4 电力系统继电保护新技术的发展趋势
         4.1 网络化趋势的不断推进
         对于继电保护装置而言,在一般情况下,可以将其看成是多种作用集于一体的计算机设备,在网络上对数据信息进行全面的收集与整理,进而能够全面掌握电力运行的情况。与此同时,继电保护装置会朝着自动化的方向发展,同时测量工作也会更加高效,确保数据的获取更加方便、及时。所以,一定要有相应的网络信息技术作为有效的支撑。现阶段,其自动化设备的发展已比较完善,给人们的工作带来了积极的影响。
         4.2 人工智能将越来越多的在继电保护装置中发挥重要作用
         现如今,其应用有人工神经网络技术,通过使用这一技术,在一定程度上,可以快速解决一些非线性问题,其往往具有以下几方面的特点:自组织、分布式存储,在处理故障、保护设备等情况中被广泛使用。对于人工神经网络技术而言,可以对故障进行全面的分析,找出故障的类型,以便工作人员采取针对性的措施加以解决,使故障能够尽快得到处理,减少不必要的经济损失。
         5 结语
         通过上述的分析可知,现阶段,伴随着生活水平的快速提高,人们对于电力的需求将会不断增加,与此同时,对供电的质量也有较高的要求,因此,以往的继电保护显然不能符合人们的用电需求,基于这一现状,要想解决人们的各种需求,就应该把人工智能技术运用在继电保护中,通过使用这一技术确保系统的高效运行,同时还可以促使其更加智能可靠,进而朝着良好的方向不断前进。
         参考文献
         [1] 吴兴龙 ,陈乐 ,张芸 . 人工智能在继电保护中的应用[J].山东工业技术 ,2018(19):131.
          [2]曾苑芳 .自适应技术在电力系统继电保护中的应用[J].技术与市场, 2017,24(09):115-116.
          [3] 常红艳 . 电力系统自动化中智能技术的应用 [J]. 电子测试 , 20 16(18):123-124.
        
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