人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

雷健

摘要：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。

关键词：人工智能技术;电力系统;继电保护;应用

一、人工智能的应用现状

我国在人工智能的研发上起步的时间比较短暂，相比于发达国家还略显不足。人工智能在电力系统中的应用，还没有得到全面的普及，仅仅处于一个起步的阶段。在我国当前的电力系统中，人工智能通常在继电保护中进行应用，取得的效果比较明显。在传统的电力系统中，电力行业通常会使用电磁继电器来对其进行保护，这种装置虽然可以起到一定的保护作用，但是它的缺点也非常的明显，电磁继电器在运行的过程中，会产生很强的电磁效应，电磁效应的出现，会降低保护器的性能，存在失效的几率。随着时代的不断进步，传统的继电保护装置也在得到不断的改进，现阶段，电力系统中的继电保护装置已经实现了智能化断路，可以有效的提升电力系统运行的稳定性。在这个过程中，人工智能在其中发挥出了非常重要的作用，也是继电保护装置实现智能化操作的关键性技术。在电力行业的不断研发下，人工智能与电力系统会更加的契合，电力系统的稳定性会得到更加明显的提升。

二、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繼电保护中。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开始阶段，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。

三、人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）数字继电保护的智能化

数字化技术我国当前的许多领域中都有所应用，是一种非常先进的技术。人工智能在电力系统中应用的过程中，要注重数字化技术的引入工作。通过数字化技术的融合，打造数字化的电路，这样可以有效的提升继电保护装置的智能化程度，提升对电力系统保护的效果，相比于传统的电磁继电保护，这种数字化继电保护的功能明显更加的强大，可以给电力系统提供更强的安全性。数字继电保护的目标主要是电力系统中的变压器和电动机，可以起到非常好的继电保护作用，特别是在电压的电网中，效果更加的明显。过流继电器就是数字继电保护的一种，过流继电器可以在运行的过程中，对电力系统进行细致的监控，当电力系统中的电流处于正常的数值范围之内的时候，继电器不会发生反应，当电力系统中的电流值超出额定值的时候，继电器会做出相应的反应，切断电力系统中的电流，从而打造继电保护的目的。

（五）计算机化的应用

随着我国社会整体经济水平的飞速发展，计算机硬件也得到突飞猛进的发展，相应的危机保护硬件也得到有效提升。计算机化在电力系统继电保护中也被广泛应用，如今已经获得了令人瞩目的成绩和效果，同时电力系统对微机保护的要求也变得越来越高，通常情况下计算机化除了具备超强的保护功能之外，还具备超大容故障信息和数据的存放空间，可以实现对继电保护快速的进行数据处理，与此同时计算机化的应用还可以提高网络资源的通信能力，强大的通信能力能够大幅度提高电力系统继电保护工作的效率。此外，计算机化的应用主要是以共享全系统数据、网络资源能力的以及相关语言编程，进而不断提高电力系统继电保护工作的效率和质量，充分发挥人工智能技术的价值。

四、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.