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人工智能技术在电力系统继电保护中的应用何培辉

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：何培辉

[导读] 摘要：对于人工智能技术来说，它是人类智慧与机器的结合，强调的是一种人机结合的态度，现阶段来说，我国人工智能的特点比较多样化。

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        摘要：对于人工智能技术来说，它是人类智慧与机器的结合，强调的是一种人机结合的态度，现阶段来说，我国人工智能的特点比较多样化。继电保护是电力系统安全运行的重要保障，继电保护可以保护电网和设备的安全。通常情况下，电力系统在运行的过程中很容易受到来自外界环境的伤害，尤其是对于一些公共建筑中的电力系统来说，可能人们的安全意识没有那么高，经常会由于违规用电从而造成意外事故，而继电保护的研究和发展就是实现对电力系统中的故障进行自动感应和切除的过程，通过这一措施，可以有效的对电力线路中的稳定性进行保障，避免对更多电器设备的损害，影响周围地区的供电。
        关键词：人工智能技术；电力系统；继电保护；应用
        引言
        电力系统中的数据在不断变化，是一个动态系统，传统的电力系统继电保护的模式是根据电力系统的最小运行来确定其灵敏性，进行校验保护。随着电力系统结构越发复杂，运行方式的变化也多种多样，继电保护以往统一标准，定期检查的保护模式不能满足当前电力系统的发展需求。研究了继电保护自动化技术在电力系统的应用。
        1人工智能技术的特点
        首先，它是从知识表达到大数据知识学习的一种过程，逐渐向信息化社会进步。对于媒体技术来说，它的发展也是推进了多媒体到融媒体和跨媒体的转变，这里的媒体指的是计算机的网络环境。另外看，人工智能追求的是人类的优点与计算机优点的相通，实现高水平的脑机合作的局面，随着人工智能技术的融入，对于人们来说已经从个体智能的发展方式逐渐转变成了群体智能的作用，拓宽了智能自主系统的发展空间。人工智能技术是想将人们从繁杂的工作中脱离出来，成为管理者，利用现有的智能化技术来改变人们的生活和生产。
        2变压器常见故障类型
        由于多数电力变压器属于油浸式变压器，其故障类型可大体分为变压器内部与外部故障。对于内部故障而言，常发生在变压器内部绕组，内部短路事故的发生甚至会造成变压器爆炸烧毁，有严重危害性，其故障象征主要表现在：一是内部温度加剧升高，变压器油的大量分解，会排出大量瓦斯；二是变压器各侧电流严重不平衡。而对于变压器外部故障来说，主要发生在绝缘套管、引出线等部分，其危害性相对小些，但也会有明显的短路象征。除变压器故障外，还会存在一些不正常的工作状态，常见的有：变压器过载运行；下级设备短路故障电流流过变压器；变压器冷却系统故障导致的油温上升；变压器铁芯过励磁故障等。这些问题也会对变压器正常运行构成威胁。
        3人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
        3.1分析事故发生的原因
        当继电保护装置发生不稳定事故时，应该把与事故相关的数据信息进行详细的记录，然后一起汇总到计算机中进行数据分析和对比。此时，系统无法正常运转，这时应该考查系统的运行指标、事故路段的影像资料、系统的硬件装置。根据这些要素，判断出系统事故的类型进而采取有针对性的处理。继电保护系统和线路的信息数据分析系统之间具有一定的联系性。子站主要负责信息数据的收集汇总以及内部调控工作，对系统影像的记录工作进行调节。而主站可以把所有的数据收集在一起，并对整个线路的运行输电情况进行把控，结合计算机中提供的数据分析，总结发生事故的原因和类型，并把相关联的数据集合建立事故档案。如果继电保护系统出现不稳定的情况，电力系统的操作人员应该及时进行上报工作，提交出现事故的时间、系统化的运行状态、投切装置的状态、事故使其电流的情况、系统的供电量等。这样有利于技术人员精准的分析出发生事故的原因，进而做出准确的判断。在检查事故是可以使用逆序法和顺序法这两种检查方法。第一，逆序法。

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如果利用数据信息和影像无法有效地探测事故的原因，应该以事故的表现入手，采取逆向推理的模式，逐次的向前推进，直到找到发生问题的原因。第二，顺序法。这种方法需要通过考察调试的模式来分析出现事故的原因。应该按照由外到内的顺序进行测验事故。
        3.2完善继电保护工作的可靠性
        要想实现继电保护工作的可靠性，就应该协调好研发、制作、安装、操作、维修、调试管理的各个环节，确保每项工作都可以正确有效地实施。第一，加强操作人员的职业素养，应该明确所属岗位的义务和职责，提高自身操作的水平。维修人员应该制作设备的维修档案，为之后的工作提供蓝本。第二，选取高质量的设备。因为继电保护设备具有重要的意义，其内部的硬件装置有明确的要求。所以应该采购高质量的设备，保障运行的效果。第三，提高晶体导管保护装置的运行效果，避免高压电流对它的冲击，减少外部因素对它的干扰。
        3.3继电保护异常值计算
        电力系统继电自动化保护为了充分发挥效果，异常计算是非常重要的步骤，是电力系统继电自动化保护判断能力的依据。计算保护定值，依据不同动作的原理，通过简化的方法给动作配一个可靠系数，综合考虑得出异常临界值的计算不考虑投入的自动化保护，保护的范围按照“最小欠量，最大过量”的原则进行设定。
        3.4暂态稳定计算的应用
        对于电力系统来说，人工智能技术还可以应用在暂态稳定计算中，从而系统的对电源线路进行布局和分析，自动的为继电保护装置提供相关的科学依据。一般情况来说，暂态稳定计算都是要对电路进行一个假设，先判断电路的故障原因，然后根据原因去进行分析，如果在分析过程中没有出现互相排斥的现象，就说明假设过程是正确的，如果出现了其他现象，则需要重新进行假设，再以此类推下去，这种计算方法就是通过计算机以及其他软件模式的应用，从而获得稳定的分析结果，可以对电力系统进行加强保护的功能。但是通过人工智能技术的应用，可以大幅度的提高计算过程，进行全自动分析的过程，与过去的模式相比，提高了工作过程中的效率，解决了容易出现失误的难题。
        3.5横联差动保护
        电力线路继电保护在利用上正在向着多元化的方向发展，目前除了同杆线路保护作用、分相电流纵差保护，还包括横联差动保护，在业界得到了高度的认可。对于横联差动保护来说，其利用的原理在于在同侧比较线电流可以不利用额外的保护通信通道。根据不同的功能，主要包括以下两种形式：相间和零序差动，其中相间横差保护依据是分别根据不同的相别两回线的差流；零序差动保护是比较两回线的零序电流，把线两零序电流的和或差作为判定动作量的依据。此外，零序横差保护定值要规避相邻线路故障期间流过线的零序差电流，当线间互感较大，并且在定值整定中考虑不够充分，会导致横差保护错误的移动，从中不难看出，横联差保护在今后的利用中还需要诸多的地方需要改进。
        结语
        总之，现阶段来说，电力系统同过去已经有了很大程度的不同，对于继电保护也有了更高的要求，随着人工智能技术的研究和发展，将其与继电保护结合在一起，加强人工智能技术的应用，从而提高继电保护的使用功能，为电力系统的稳定提供有力的保障。
        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]朱雪雄.电力系统继电保护技术的现状与发展研究[C].《教师教学能力发展研究》科研成果集（第四卷）：《教师教学能力发展研究》总课题组，2017：202-222.
        [3]赵刚.继电保护中的人工智能技术及其应用[J].江苏科技信息，2014（24）：58-59.