人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的

應(yīng)用摘要：當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)常見故障時(shí)，應(yīng)將人工智能的關(guān)鍵技術(shù)集成到電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)中，以更快地消除常見故障。該技術(shù)的應(yīng)用可以合理提高繼電保護(hù)智能控制系統(tǒng)和智能管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)水平，進(jìn)而促進(jìn)我國電力工業(yè)的蓬勃穩(wěn)定發(fā)展?；诖耍疚膶θ斯ぶ悄芗夹g(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：人工智能；電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)1人工智能技術(shù)人工智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展中產(chǎn)生的獨(dú)立新型學(xué)科，其集合了通信、電子及其他現(xiàn)代技術(shù)，通過程序開發(fā)應(yīng)用，將人類思維方式與機(jī)器設(shè)備相結(jié)合，模擬人類大腦思維進(jìn)行研究，更好地解決了企業(yè)生產(chǎn)、居民生活等各個(gè)領(lǐng)域中的技術(shù)難題。近年來，隨著研究理論的不斷成熟，人工智能應(yīng)用范圍越來越廣泛，尤其是在技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域，借助人工智能技術(shù)可以更好地完成系統(tǒng)仿真和控制。2人工能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀當(dāng)前繼電保護(hù)裝置越來越多，只有確保各類設(shè)備之間的良好配合效果，才能提高系統(tǒng)運(yùn)行靈活性及可靠性，人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以使繼電保護(hù)裝置的性能優(yōu)勢得到體現(xiàn)，更加有序、高效地完成保護(hù)任務(wù)，強(qiáng)化線路保護(hù)功能、電容器保護(hù)功能和主變保護(hù)功能等。在電力行業(yè)中，暫態(tài)保護(hù)技術(shù)和專家系統(tǒng)等融合度逐步提高，有利于實(shí)現(xiàn)故障自我檢測和邏輯處理，增強(qiáng)設(shè)備及系統(tǒng)可靠性。在故障問題日趨復(fù)雜的情況下，只有保障算法的科學(xué)性，才能在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障的處理，防止對正常電力工作造成限制。此外，人工智能技術(shù)的應(yīng)用解決了諸多模糊性問題，在繼電保護(hù)中更具精確性。3人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用3.1專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是人工智能技術(shù)在供電系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備中的應(yīng)用。系統(tǒng)軟件是運(yùn)行這種低時(shí)間概念所需的繼電保護(hù)設(shè)備的關(guān)鍵。例如，在故障檢測和常見故障排查工作中，自然專家系統(tǒng)也可用于時(shí)間常數(shù)智能系統(tǒng)的融合測量系統(tǒng)，可用于維修設(shè)置的測量和計(jì)算零序電流值。無論用在何種系統(tǒng)中，都能達(dá)到提高繼電保護(hù)工作效率的目的。同時(shí)，專家系統(tǒng)應(yīng)用的基本原理是指示繼電保護(hù)的工作狀態(tài)，或者主要是在標(biāo)準(zhǔn)中表達(dá)操作人員的診斷工作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而對相應(yīng)的故障進(jìn)行權(quán)威性的表述。電力系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有巡檢方便查找系統(tǒng)常見故障原因，及時(shí)采取預(yù)防措施，解決困難。3.2模糊理論在經(jīng)典集合理論的基礎(chǔ)上，采取模糊化處理的措施，運(yùn)用近似推理和語言變量來構(gòu)建特定的邏輯，從而解決實(shí)際問題，這就是模糊理論。人與機(jī)器的最大區(qū)別就是可以運(yùn)用大腦分析一些不確定的概念，從而通過信息整合及推理得到答案。模糊理論則是模仿人腦的這一特點(diǎn)進(jìn)行推理，從而提高對未知描述系統(tǒng)的分析整合能力，尤其是在非線性問題的處理當(dāng)中更加高效和可靠。模糊理論具有綜合性的特點(diǎn)，其推理過程不再局限于傳統(tǒng)邏輯規(guī)則，對于規(guī)則型模糊信息問題的處理更具智能化，因此在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用模糊理論是提高保護(hù)成效的關(guān)鍵途徑。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)遇到較多的不確定性問題，包括了拒動(dòng)問題、誤動(dòng)問題、信道傳輸干擾問題等等，如果僅僅依靠人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或者專家系統(tǒng)，則會(huì)引起較大的偏差。而模糊理論的應(yīng)用，則能夠?yàn)椴淮_定性問題的分析提供可靠依據(jù)，獲得更加準(zhǔn)確的推理結(jié)果。然而，該方法在實(shí)踐應(yīng)用中也存在一定的局限性，比如學(xué)習(xí)能力不足和需要以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)配置為依據(jù)修改模糊度等，因此在未來發(fā)展中應(yīng)該加以逐步優(yōu)化。3.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵應(yīng)用是識(shí)別常見故障的類型和它們之間的距離。高新技術(shù)發(fā)展迅速，人工智能技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，有許多方法來區(qū)分常見故障。這種人工智能技術(shù)不僅可以提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的效率，而且可以提高常見故障識(shí)別的準(zhǔn)確性。它還可以解決直流信號(hào)分離的常見問題。其中，采用瞬態(tài)過程維護(hù)可以準(zhǔn)確區(qū)分常見故障。其基本原理是利用產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)來維護(hù)耗電的工業(yè)設(shè)備和電源線插頭。延遲時(shí)間可以根據(jù)常見故障的類型、位置和時(shí)間來確定。分析和評(píng)估。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)已不能滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)選擇濾波方法忽略了常見故障產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號(hào)。這種類型的過濾通常需要資產(chǎn)。人力資源局的科研魅力投入了大量資金，因此選擇瞬態(tài)過程維護(hù)可以有效緩解這種壓力。例如，可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來維護(hù)高壓電力線的位置。根據(jù)使用BP實(shí)體模型作為電力線路維護(hù)位置來識(shí)別機(jī)械設(shè)備，不僅可以快速高效地識(shí)別常見故障的位置，而且可以合理地維護(hù)電力線路的方位。其次，我們可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力和工作識(shí)別能力，分析和識(shí)別電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的常見故障，以便工作人員對開關(guān)進(jìn)行檢查。反過來，電流量的常見故障應(yīng)及時(shí)鎖定，因?yàn)橹挥羞@樣才能達(dá)到提高電流量靈敏度的總體目標(biāo)，使電源線的電流量更加緊密地融合在一起。3.4發(fā)電機(jī)組保護(hù)發(fā)電機(jī)組是電力系統(tǒng)的主要設(shè)備之一，利用人工智能技術(shù)對發(fā)電機(jī)組進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)和備用保護(hù)，可維護(hù)電力系統(tǒng)安全。重點(diǎn)保護(hù)是常用的保護(hù)方式，通常情況下，繼電保護(hù)裝置安裝在發(fā)電機(jī)組內(nèi)部的定子繞組上，如果運(yùn)行出現(xiàn)問題，保護(hù)裝置就可發(fā)揮作用，更好地保護(hù)發(fā)電機(jī)組。繼電保護(hù)可維護(hù)發(fā)電機(jī)縱聯(lián)差動(dòng)，將發(fā)電機(jī)電流間的融合作用發(fā)揮出來，基于電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際，合理調(diào)整相位高度，更好地保護(hù)發(fā)電機(jī)組。備用保護(hù)是當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行出現(xiàn)故障后，及時(shí)斷電并發(fā)出警報(bào)，提醒工作人員。如在實(shí)際運(yùn)行中，由于低負(fù)荷運(yùn)行導(dǎo)致電機(jī)絕緣被擊穿，此時(shí)備用保護(hù)就會(huì)自行切斷電源并警報(bào)。3.5電氣自動(dòng)化設(shè)備管理電氣自動(dòng)化系統(tǒng)是復(fù)雜的運(yùn)行系統(tǒng)，實(shí)際應(yīng)用中，管理人員應(yīng)具有完備的專業(yè)知識(shí)和熟練的操作技能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障。電氣設(shè)備智能化管理基于人工智能技術(shù)，利用設(shè)計(jì)好的計(jì)算機(jī)控制程序，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化控制。應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅可以很好地實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)管理和操作，還大大減少了人工操作，降低了運(yùn)行成本，提高了運(yùn)行效率和設(shè)備運(yùn)行性能，更好地優(yōu)化電力設(shè)備運(yùn)行環(huán)境?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)建立監(jiān)控系統(tǒng)，具備完善的過程控制單元和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，可以很好地監(jiān)控自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行狀況，提高設(shè)備監(jiān)控水平，對于發(fā)生故障的設(shè)備及時(shí)進(jìn)行維修或更換，為設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。3.6遺傳算法遺傳算法也是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作中的一種人工智能技術(shù)。它主要以自然選擇和遺傳系統(tǒng)為基礎(chǔ)，用工業(yè)設(shè)備模擬相應(yīng)壽命的演化。因此，要找到最優(yōu)、最有效的優(yōu)化算法，進(jìn)化算法本身就會(huì)有許多優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)勢。例如，在比較復(fù)雜和較大的搜索室內(nèi)空間設(shè)計(jì)中，它可以用于自適應(yīng)的場地搜索。根據(jù)該方法可以選擇最優(yōu)、最精確的優(yōu)化算法。當(dāng)然，進(jìn)化算法也有簡單的優(yōu)化算法和強(qiáng)大的應(yīng)用。此外，大多數(shù)進(jìn)化算法對解決問題的水平?jīng)]有全部限制，也不會(huì)涉及如此復(fù)雜的數(shù)學(xué)課的全過程。它可以得到最全面、最好的一套解決方案。這也是進(jìn)化算法被廣泛應(yīng)用于供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的原因。4結(jié)束語在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，是當(dāng)前智能化發(fā)展的必然要求，也是提高設(shè)備及系統(tǒng)控制效果的關(guān)鍵途徑，有利于降低系統(tǒng)故障率，防止給企業(yè)造成嚴(yán)重的損失，滿足用戶的實(shí)際用電需求。在實(shí)踐工作當(dāng)中，應(yīng)該掌握人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論、遺傳算法等技術(shù)的具體應(yīng)用要點(diǎn)及難點(diǎn)，不斷創(chuàng)新人工智能技術(shù)，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加可靠，提升繼電保護(hù)水平。參考文獻(xiàn)：張宗瑩，張福平，李嵐.人工智能技