浅述人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

刘宗勇

摘 要 继电保护是电力系统的重要组成部分，它的主要作用就是通过对电力系统的实时检测，以发现隐藏的故障以及信号异常，并发出报警信号，或直接切除故障。通过继电保护的应用可以有效地保证电力系统的稳定，避免事故的发生。随着人工智能的发展，继电保护正朝着一个新的方向发展。本文主要分析了人工智能技术在电力系统继电保护中的应用，以促进继电保护系统向智能化方向发展。

关键词 人工智能技术;电力系统;继电保护;应用

1电力系统继电保护设施的现状

1.1 微机继电保护技术

随着国内经济的发展，人们的生活质量有了很大的提高，人们对电力的需求量也越来越大，同时，电力企业也有发展的空间。经过国内外学者长期的探索，这些技术已在国内电力系统中得到广泛应用。将该技术应用于电力系统，可以完成系统的自我检测，同时还可以利用该技术的超级计算能力、存储能力等功能，弥补了晶体管系统固有的不足。与此同时，这项技术使计算电量更加精确。然而，随着电力消耗的增加，该技术不能完全满足人们的实际需求。因此，为了解决这一问题，相关研究人员努力将人工智能与原始技术进行整合，使得原始技术得到了极大的改进。

1.2 起步晚，进步快

继电保护技术应用于供电系统的目的是为了保护整个供电系统，从而减少故障的发生频率。该技术自20世纪末在中国逐步应用以来，国内电力行业的范围非常大，促进了该技术的进步。该技术在国内供电系统中的应用主要是通过微型计算机来完成各项操控的，当前该技术的运用变得愈来愈普遍[1]。

2电力系统继电保护中存在的问题

在城市发展过程中，随着电力系统的复杂发展，与过去相比，发生了许多技术革新。继电保护在电力系统的日常运行中还存在许多问题，需要相关人员采取相应的措施。首先， 在日常用电过程中，在系统规模扩大的情况下，电电路中的短路电流也会随之增大，特别是对于电力系统的动态管理来讲，当短路电流增加时， 就会导致继电保护装置很难感应到附近变化的电气量，从而延长了继电保护的时间，在短时间内进一步扩大了电力系统的故障范围，造成严重的后果。其次，继电保护中存在的问题就是计算中存在的问题，对继电保护设备来讲，定额计算电力系统中各个位置的电量是它的日常工作，但可能是由于继电保护设备的一些组件电路有排斥，导致计算过程无法继续进行，导致数据的真实性受到质疑。另一方面，继电保护的功能有一定的局限性，不能适应当前电力系统的发展，导致部分保护功能丧失，导致系统出现其他问题。这些问题的出现表明，对继电保护系统进行改革，引用一些新的智能化技术。

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

对人工智能、专家系统是重要的组成部分，也是一个智能的程序系统。一般来说，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，通过专家系统包含大量的数据库信息，在继电保护运行中，如果有一些故障和异常信号问题，人工智能技术可以及时调动相关系统中的专家系统，从而对类似的故障案例进行选择，并进行推理和判断，进行模拟专家决策，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问题，尤其是对于现阶段的发展，有很多新的技术和设备在电力系统中，通过专家系统的应用，可以有效地解决目前存在的问题，并提高继电保护在电力系统中的作用，加强其功能模块赋予新的活力。在专家系统中，其主要特点是透明性、启发性和可操作性灵活性是利用专业的逻辑知识真正判断故障，从而采取灵活的处理方式，这也为电力系统的运行提供了另一层保护。

3.2 模糊理论系统应用

将其运用在供电体系里面的继电保护中，能够做到原有体系不能运算出来的结果。近年来，其应用也取得了显著进展，主要包括设计系统、控制方式及相关计算，在继电保护系统中发挥着尤为重要的作用。例如，它的应用可以计算电能生产过程中的不确定参数值等，利用该理论，可以建立一些不确定的参数值，从而建立一个模糊系统。同时，与原系统的计算方法比较，用理论来优化运算结果，主要是由于原算法由一个单独的目标来改善这个问题，不能达到控制的目的和监管限制，因此为了能够对更正超限电压，就应该运用这个理论来测评电能的品质。

3.3 人工神經网络系统应用

将其运用在供电体系里面的继电保护设施中，主要是为了能够将故障问题的类别、故障问题出现的距离以及保护对象等若干内容推断出来。比方说，对高压输电线路实行保护，借助于网络模型来充当保护对象的判定构件，该构件能够飞快、精准的将出现问题的构件判定出来。除此之外，对电流实行保护期间，借助于该网络模式所拥有的识别能力，能够识别出供电体系里面故障的详细情况，让电流来处理顺向的故障，使用闭锁反应来处理逆向故障，这样就增强了电流的顺应能力，继而提升了电流的敏感度。与此同时，这种网络模式的运用，还能够与专家体系融合在一起来配合运用，继而将供电体系里面的故障问题诊断出来。

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。

4结束语

总之，现阶段，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，以提高继电保护的使用功能，对电力系统的稳定提供了有力的保障。

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）：137.