石子阳
国网山西送变电工程有限公司 山西省太原市 030006
摘要:在电力系统继电保护中,人工智能的应用有效的提升了继电保护装置的性能,可以实现对电力系统的实时监控,在电力系统中出现问题的时候,可及时的做出反应,保护电力系统中的各种装置。基于此,本文主要探讨了人工智能技术在电力系统继电保护中的应用。
关键词:人工智能技术;电力系统;继电保护;应用
1 前言
随着我国综合国力的不断提升,电力行业也得到有效推动,其中继电保护技术作为电气安全稳定运用的重要手段也得到发展。但从目前的电力系统继电保护的实际应用状况来看依然存在着一些问题,本文首先简要地描述了目前我国电力系统继电保护的应用现状,然后详细探讨了人工智能在电力系统继电保护中的应用,希望能有效地改善或解决相关问题。
2 人工智能技术
个人工智能技术作为计算机技术在应用与实践过程中的产物,人类的智能化思维是其主要研究领域,通过高科技手段模拟人类的智能化思维,随后形成一个较为系统性技术体系,在企业生产以及居民生活的各个领域发挥自身的价值和作用。人工智能技术的研究涉及的内容十分广泛,其中主要包括心理学以及逻辑思维学等学科的内容,现阶段一些较高危险性以及复杂性的工作中人工智能技术得到了十分广泛的应用。由于是对人类大脑思维的一种模拟,在发展过程中可以代替人脑进行一系列的工作,并在此基础上结合相关的要求对一些数据进行处理。人工智能技术下的计算有着十分可靠的精确性,在电力企业的继电保护工作中进行应用能够保障其工作效率的有效提升,全面的革新与完善我国电力产业的结构。
3 人工智能技术的特点
首先,它是从知识表达到大数据学习的一种过程,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,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,电脑已经从个体智能技术的发展方式逐渐转变成了群体智能技术,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。
4 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用
4.1专家系统的应用
对于人工智能技术来说,专家系统是其中重要的组成部分,她也是一个智能的程序系统,通常来说,专家系统中都包含很多的知识以及理论研究,是从许多领域的实际操作中得来的经验,通过专家系统中包含大量的数据库信息,在继电保护的运行中,如果出现某些故障和异常信号问题,人工智能技术可以及时对专家系统中的相关系统进行调动,从而选择和此故障相似的案例,并且做出推理和判断,对专家的决策进行模拟,从而达到继电保护的目的。一般来说,专家系统在继电保护中的应用可以用来解决一些复杂的难题,尤其是对于现阶段的发展来说,在电力系统中有很多新型技术和设备的出现,通过专家系统的应用,可以有效解决现阶段存在的问题,提高继电保护对于电力系统的作用,加强它的功能模块,使其赋予了新的活力。在专家系统中,它的主要特点是具有透明性、启发性以及灵活性,是通过专业的逻辑知识来对故障进行真实的判断,从而采取灵活的处理方式,对电力系统的运行来说也提供了另一层的保障。
4.2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,进而可以减少不必要的时间成本。此外,其还可以增强故障判断的准确性,进而减少不必要的成本浪费。再者,对于暂态保护而言,其在具体的应用中,能够确保故障的判断更加准确,其主要的工作原理在于: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,进而就会忽略故障信号,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,暂态保护的应用就会发挥出有效的价值,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,这样就会使智能技术得以有效的发挥出来。
4.3人工神经网络的应用
人工神经网络由于可以模拟人脑进行思考及处理问题,因此在电力系统的继电保护中得到了广泛应用。目前,主要运用在电力系统发生故障的类型及测定故障的距离等方面。比如,对于非线性的过渡电阻发生短路这一现象,普通的距离保护对于故障发生的位置很难加以判断,因此极易造成拒动或者是误运作,但利用人工神经网络就能够正确地对故障加以判断,原因是由于神经网络中的故障样本涵盖了各种故障类型及故障原因。同时,也有人提出将人工神经网络应用于电力系统的继电保护的方向保护与电力系统的主要设备的保护当中。比如,用BP模型来判别元件,经过研究实践发现BP模型能够实现快速而准确地将故障的方向判别出来。
4.4模糊理论应用
使用传统的数学计算方式难以解决的计算问题,使用模糊理论则可以有效处理。具体来说,模糊理论主要包括以下几大方面的内容,其一是系统规划理论,其二是模式控制理论,其三是潮流计算理论[3]。在实际的继电保护工作过程当中,如若能够将这些理论进行全面的推广,那么必然能够解决诸多的计算难题。例如对于电力生产过程当中的不确定性内容,模糊理论就可以通过自身独特的运行方式来对其加以确定。除此之外,相关人员还可以使用这一理论当中的模糊值,来充分表现某些具有高度不确定性的关系,进而使得电力系统的计算精确度得到相应的提升。传统使用的无功电压算法,只能通过单目标的形式来对问题进行优化,而这种形式在控制量调节方面存在着较大的局限性。因此,相关人员只有尽快使用模糊理论来对这一算法进行替代,才能够有效优化电能质量的评估效果。
4.5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。
5 结论
随着我国市场经济的高速发展及人们生活质量的大力提升,我国的用电需求也相应在呈几何倍地增长,从而对于电力企业的供电设备及供电质量要求也就就要求更高,而传统的继电保护已经无法满足目前我国的企业及生活用电需求。因此,就需加快将人工智能技术在电力系统继电保护应用中的步伐,通过人工智能技术的应用加快推动我国电力系统朝着智能化方向的进一步发展。
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,2019(20):257.
[3]郭鑫.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用分析[J].祖国,2019,(5):145.
[4]刘晓湘,李思韬,王一佳,等.论人工智能在电力系统中的应用[J].技术与市场,2020,27(3):121-122.