人工智能在电力系统继电保护中的应用

文/徐英

一般情况下，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。

1 电力系统继电保护的应用现状

现将继电保护的具体应用进行详细的阐述：

（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。

2 电力系统继电保护新技术

2.1 自适应控制技术

图1：自适应控制模型

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，进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。

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，进而可以使这一技术的智能化更加显著，一般而言，其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，进而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，进而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，进而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，进而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，不过其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，进而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，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 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，其在处理故障、保护设备等情况中被广泛使用。对于神经网络技术而言，可以对故障进行全面的分析，进而找出故障的类型，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。