人工智能在电力系统继电保护中的应用史恒瑞

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月6期   作者:史恒瑞
[导读] 对于电力系统而言,其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,进而不利于电力系统的稳定运行。
        摘要:对于电力系统而言,其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,进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。本文分析电力系统续电保护技术的现状,并就人工智能在电力系统继电保护中的应用进行探讨。
        关键词:人工智能;电力系统;继电保护;应用
1电力系统继电保护的应用现状
(1)伴随着社会的不断进步,相应的继电保护装置也发生了极大的变化,变得更加多元化,并且对保护装置进行合理的选择可以影响继电保护工作的顺利进行,因此,在实际的选择中,工作人员要选用功能齐全、可靠性的装置,进而使相应的工作得以高效的运行。
(2)在电力系统不断发展的过程中,对继电保护功能也提出了新的要求,要确保功能可以有效符合相关的需求,主要功能有:对线路、电容器进行全面的保护,基于这些功能给继电保护带来积极的作用。与此同时,要想使继电保护技术能够得到极大的提升,就要把它与现代化技术进行有机的整合。一般而言,把网络技术与继电保护技术进行融合,从而确保继电保护工作效率得到提升,同时使其整体的运行水平更加高效。
在具体的应用中,第一是全面收集综合信息,进而对信息进行有效的分析,对于控制系统而言,其可以对整个电力系统的运行加以把控,此外,通过装置的不同原理进而实施有效的搭配,这样一来,就能够实现优势互补,同时确保相应装置的最优化。第二是通过使用自适应技术,在实际的应用中,可以体现出对综合信息实施管控,进而能够及时阻止故障产生的消极影响,与此同时,还能够将正常的元件与故障元件进行隔离,进而避免影响正常元件的稳定运行,在很大程度上减少了对电力系统的影响,进一步使继电保护作用得以有效的发挥出来[1]。
2人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
2.1专家系统的应用
专家系统是人工智能技术在电力系统继电保护中的一种应用,该系统主要适用于那些对时间要求不高的继电保护工作中。比如,故障诊断、故障勘测等工作,当然专家系统还可以应用在定值智能化的整合计算系统中,以及应用在相关零序电流的保护整定计算中。不管是应用在哪一种系统中都可以实现提高继电保护工作效率的目的。同时专家系统的应用原理是指将继电保护装置工作中的动作表示出来,或者是将运行人员的诊断经验等内容用规则表现出来,进一步将相应的故障诊断专家列入电力系统当中,这样一来可以方便工作人员寻找系统出现故障的原因,能够及时采取有效的对策去解决问题。此外,通过利用这些规则还可以实现对继电保护设计中的问题全方位分析,进而可以解决电力保护设计中的矛盾冲突。
2.2暂态保护的应用
高新技术的飞速发展人工智能技术也被广泛应用,同时各种判断故障的方式也层出不穷,这些人工智能技术不仅可以提高电力系统继电保护工作的效率,还可以提高判断故障的精准性和准确性,也可以解决那些单一工频信号不能解决的问题。其中暂态保护的应用可以准确的判断出故障,它的工作原理主要是利用所产生的信号来保护电力设备和输电线的,可以根据故障的类型、位置以及持续时间等特点进行分析和判断。传统的继电保护方式已经不能满足电力系统的运行需求,传统继电保护是利用过滤的方式来忽略故障所产生的信号,而这种过滤方式往往需要投入大量的人力和研究精力,所以暂态保护的应用可以有效缓解这些压力,能够从高频信号从故障暂态中高效的提取出来,进而发挥人工智能技术的作用[2]。


2.3人工神经网络的应用
人工神经网络主要应用在判断故障类型、故障距离等方面。比如,利用人工神经网络可以对高压输电线的方向进行保护,通过利用BP模型来当做输电线保护中的方向辨别设备,不仅可以快速高效的判断出故障的所在方向,还可以有效保护输电线的方向。再者我们还可以利用人工神经网络的学习能力和辨别能力,更好的对电力系统继电保护中的故障进行分析和辨别,使工作人员能够在电流正确方向的故障进行保护,而相反方向的电流故障则应当及时的采取闭锁,因为只有这样才能实现提高电流灵敏度的目标,让输电线电流能够更好的适应。此外,人工神经网络还可以与专家系统相互融合来使用,对电力系统继电保护中的故障进行全方位的诊断,人工神经网络对整个电力系统继电保护工作具有重要意义。
2.4模糊理论的应用
模糊理论的应用可以实现传统数学方式难以做到的计算。近几年来随着时代的不断发展模式理论在电力体统继电保护中的应用也得到突飞猛进,其中模糊理论主要包括系统规划、模式控制以及相关的潮流计算,这些理论在电力系统继电保护中发挥巨大作用。例如,模糊理论的应用可以实现对那些电力生产的不确定进行有效确定,或者是对干负荷变化的不确定进行确定,通过使用模糊理论中的模糊值可以表示某些不确定的关系,进而构建一个有效的电力模糊系统。此外,模糊理论相比传统无工电压算法获得的效果更显著,传统的无工电压算法主要是以单目标来优化问题,此方式并不能做到充分考虑限制控制量调节的目的,所以为了实现校正违界电压应利用模糊理论对电能质量进行综合评估。
2.5遗传算法的应用
遗传算法也是人工智能技术中在电力系统继电保护工作中的一种,它主要是基于大自然的选择和遗传机制,通过利用计算机设备上模拟相应的生物进化,以此来寻找最佳的且最有效的搜索算法,遗传算法本身就具有很多的优势和优点。比如,可以在较为复杂和庞大的搜索空间中进行自适应的搜索,通过这种方式可以选择出最佳且最准确的算法,当然遗传算法还具备算法简单且适用性超强的优点,此外,遗传算法在进行求解问题方面几乎没有任何限制,也不会涉及到那些复杂的数学求求解过程,能够获得最全面的且最优的解集,这也正是遗传算法被广泛应用在电力系统继电保护中的原因,当然我们还可以通过构建合理的数学模型来解决故障问题,进而充分发挥遗传算法的作用和价值[3]。
2.7模糊识别的应用
模糊识别的应用也是电力系统继电保护中工作中的重要环节,主要是对那些高祖抗检测和距离保护等方面的管理,它的具体应用模式识别技术和微处理新型模式的继电保护装置,可以通过模糊识别来改变电力系统中的配电线接地保护装置,其原理主要是通过对其内部的微处理机制,对电压和电流信号的模式进行识别和保护,进一步度电力系统继电保护中的电流和电压进行数据比较,以此来精准的鉴别继电保护高阻抗的工作状态。
结束语
伴随着生活水平的快速提升,这时人们对于电力的需求将会不断增加,与此同时,还对其供电的质量也具有较高的要求,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,通过使用这一技术能够在极大程度上,确保系统的高效运行,同时还可以促使其更加智能性、可靠性,进而朝着良好的方向不断前进,进一步使其具有良好的发展空间,同时给相关企业带来巨大的经济效益。
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]胡斌.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(20):257.
[3]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.
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