人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

顾雅青

(山东华宇工学院，山东 德州 253034)

电力系统很复杂，涉及很多设备元件及运行系统，外界环境影响会导致设备出现故障，进而引发系统故障，如果处理不及时，将造成重大事故，而中断电力系统运行。为提高电力系统运行安全性、稳定性，要不断提高继电保护系统的运行性能，利用继电保护系统，减少故障。人工智能技术应用越来越广泛，在电力行业继电保护系统中应用人工智能技术可以很好地提高电气自动化水平，打造高效处理、全面感知的电力系统，确保供电系统可靠稳定。

1 人工智能技术

人工智能技术是计算机技术发展中产生的独立新型学科，其集合了通信、电子及其他现代技术，通过程序开发应用，将人类思维方式与机器设备相结合，模拟人类大脑思维进行研究，更好地解决了企业生产、居民生活等各个领域中的技术难题。近年来，随着研究理论的不断成熟，人工智能应用范围越来越广泛，尤其是在技术发展领域，借助人工智能技术可以更好地完成系统仿真和控制。

2 电力系统继电保护中存在的问题

我国电力系统技术不断发展，很多系统应用了现代科学技术，确保其稳定运行。但在继电保护中，由于技术限制，仍存在一些问题，导致电力系统不稳定。电力系统不断规模化发展，电路中短路电流会成倍增加，这导致继电保护装置不易感应到电气量变化，使继电保护时间延长，无法及时发现电力系统故障，可能引发不良后果。继电保护装置与线路中的一些元件由于排斥现象无法继续进行计算，计算数据可能不准确，引发系统故障。传统继电保护不能建立数学模型，无法反映出系统中的实际问题，对于一些复杂问题的计算，短时间内无法得出结果，影响系统运行。

3 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

3.1 接地保护

电力系统线路布置复杂，可分为大、小电流接地两种方式。大电流接地方式中，如果系统运行出现线路故障问题，人工智能技术可精准识别，及时将线路切断，防止引发更大的线路故障。小电流接地方式中，如果出现线路故障，继电系统通过人工智能技术发送报警信号，确保电力系统稳定运行。执行系统和逻辑层分别是大、小电流接地系统运行的重要功能，零序电压正常不会出现在电力系统中，三项电压是其主要的分布点。实际运行中，电压表与三项电压相互连接，用于独立显示电压值。如果电力系统运行出现故障，其中某一项处于接地状态，那么零序电压就会出现在电力系统中，继电保护系统就会报警，使工作人员及时发现故障，为排除故障节省时间。

3.2 变压器继电保护

电力系统中设备很多，变压器是其中重要设备之一，该设备运行情况直接影响着供电质量。变压器运行中，外界环境影响及长时间运行都会增加故障几率，为加强变压器保护，应采用新技术。变压器由不同零部件组成，其中，内置油箱可冷却变压器运行过程中的热量，延长变压器使用寿命。油箱一旦出现故障，就有可能产生有毒气体和物质，不仅影响电力系统，还危害工作人员健康。人工智能技术的应用，可以很好地实现变压器瓦斯动态监控，实际运行中，如果瓦斯浓度超过系统规定值，可以及时断电并发出警报，避免带来更大的损失。利用人工智能技术还可以很好地防止变压器短路造成严重后果。变压器运行中如果出现问题，阻抗继电保护器会自动运行，防止出现短路故障。

3.3 发电机组保护

发电机组是电力系统的主要设备之一，利用人工智能技术对发电机组进行重点保护和备用保护，可维护电力系统安全。重点保护是常用的保护方式，通常情况下，继电保护装置安装在发电机组内部的定子绕组上，如果运行出现问题，保护装置就可发挥作用，更好地保护发电机组。继电保护可维护发电机纵联差动，将发电机电流间的融合作用发挥出来，基于电力系统运行实际，合理调整相位高度，更好地保护发电机组。备用保护是当发电机组运行出现故障后，及时断电并发出警报，提醒工作人员。如在实际运行中，由于低负荷运行导致电机绝缘被击穿，此时备用保护就会自行切断电源并警报。

3.4 电气自动化设备管理

电气自动化系统是复杂的运行系统，实际应用中，管理人员应具有完备的专业知识和熟练的操作技能，及时发现并排除故障。电气设备智能化管理基于人工智能技术，利用设计好的计算机控制程序，实现电气自动化控制。应用人工智能技术，不仅可以很好地实现精准管理和操作，还大大减少了人工操作，降低了运行成本，提高了运行效率和设备运行性能，更好地优化电力设备运行环境。基于人工智能技术建立监控系统，具备完善的过程控制单元和网络数据，可以很好地监控自动化设备运行状况，提高设备监控水平，对于发生故障的设备及时进行维修或更换，为设备稳定运行提供保障。

4 电力系统继电保护发展趋势

4.1 智能化水平不断提高

随着科学技术的发展，人工智能技术在电力系统中的应用越来越广泛，在继电保护系统中的应用逐渐趋于成熟，它不仅可以解决电力系统运行问题，还可提高处理效率。如神经网络技术的应用，使电力系统中的一些非线性问题迎刃而解，为工作人员解决故障提供路径。利用神经网络技术可以很好地分析故障样本，根据继电保护系统实际运行情况，解决问题，大大提高了电力系统继电保护智能化水平。

4.2 网络化水平不断提高

计算机网络技术发展，为我国工业生产提供了通信支撑。电力系统继电保护发展，实现了电力系统稳定运行。电力系统信息传输是依靠网络通信实现的，只有不断提高继电保护网络水平，才能更好地提高信息传输效率和质量，满足电力系统发展需要。人工智能技术，可以将更多的电力系统运行信息传输到继电保护系统中，进行科学数据分析，及时发现系统中运行故障，确保运行安全。

5 结语

我国电力系统发展有了很大提高，现代化技术应用越来越广泛，人们对继电保护也提出了更高要求。将人工智能技术应用于电力系统继电保护中，可以很好地提高继电保护效率，确保电力系统稳定运行。人工智能技术应用还有很大的提升空间，需要不断加强研究与实践，提高人工智能技术应用水平。