人工智能技术在电力系统继电保护装置中的应用

人工智能技术在电力系统继电保护装置中的应用

张彬

国网山西省电力公司超高压变电分公司   山西太原  030000

摘要：考虑到电力系统的复杂性，牵涉到的设备元件和运行系统较多，外界环境对设备产生直接的影响，进而导致系统故障的出现。一旦处理不及时，会造成严重的事故，电力系统运行被中断。为了提高电力系统运行的稳定性与安全性，就要不断提升继电保护系统的实际运行性能，通过继电保护系统，尽可能减少故障的出现。人工智能技术的合理使用，可以将人工智能技术直接应用到继电保护系统之中，在提升电气自动化水平的同时，打造出全面感知、高效处理的电力系统，保障供电系统的稳定性与可靠性。

关键词：人工智能技术；电力系统；继电保护

引言

将现代化先进人工智能技术合理应用于继电保护中，能够为供电的可靠性提供有效的保障，同时是实现电气自动化的重要途径。因此，当前我国各大电力企业在发展过程中应该充分重视人工智能技术，加大对人工智能技术的研究力度；同时投入充足的资金，通过人工智能技术及时了解设备存在的隐患或者故障，以便在短时间内解决问题，最大限度地降低事故带来的影响，为用户用电的安全性和可靠性提供有效的保障[1]。

1人工智能技术的含义和特征

1.1人工智能技术的含义

基于概念的角度，人工智能技术是计算机技术的重要组成部分，在计算机技术不断发展的过程中应运而生，其研究的基本内容是人的思维，在研究中主要采用相应的科学技术模拟人的智能化思维。在此基础上逐步形成具有较强系统性的技术体系，最后将其应用于企业日常的生产活动和人们的日常生活中。针对人工智能技术的研究工作具有较强的复杂性，其涉及较多学科和内容，包括心理学、逻辑思维学等。当前，人工智能技术常应用于危险系数较高和难度较大的工作。

1.2人工技能技术的基本特征

人工智能技术就是模拟人类大脑，伴随着人工职能技术的不断发展，其能够有效取代人的大脑思维开展相应的工作，同时能够根据相关要求展开特定的处理工作。通过应用人工智能技术而获取的相关结果的精准度能够得到有效的保障。在我国继电保护工作中，加强对人工智能技术的应用，有利于进一步提高生产效率，这对实现我国电力产业结构的创新与完善具有重要的意义[2]。

2电力系统继电保护中存在的问题

针对继电保护，日常的电力系统运行环节依旧有诸多问题出现，要求相关人员能够采取合理有效的保护措施。

首先，在用电的过程中，随着系统规模的持续扩大，对应地增加电路的短路电流，特别是在开展动态化的管理进程之中，如果电路电流成倍增加，继电保护装置无法感知周边的电气量变化情况，继电保护的时间进一步延长，短时间内扩大系统故障范围，出现严重后果。

其次，计算问题也是继电保护需要解决的重要问题。针对保护装置，各个位置电量的定额计算属于日常工作，但是对于部分线路的某一些元件，继电保护装置可能会存在排斥性，这样会直接影响到实际的计算过程，数据的真实性难以保障。

另外，继电保护功能有局限性，无法匹配现阶段电力系统的发展需求，进而影响保护功能的实施，引发系统的其余问题。因此，要求做好继电保护系统的改革处理，要求新的智能化技术的融入。

3人工智能技术在电力系统继电保护装置中的应用

3.1暂态保护模式的应用

高科技的不断发展，使得人工智能技术的应用范围逐渐扩大。利用人工智能技术，不仅能提升继电保护的效率，还能提升故障判断的精准性、有效性。此外，还能处理单一工频信号无法处理的问题。使用暂态保护模式能够更精准地判断故障问题，其工作原理是利用系统运行阶段的各类信号，实现电力设备、输电线的保护与管理。该技术形式能够根据故障的类型、位置、持续时间等，完成对系统的针对性分析、判断。传统的继电保护形式不能满足现代化的电力系统运行的要求，这是因为传统的继电保护形式主要通过系统过滤的方式来忽视故障发出的各种信号，这种过滤信息的方式需要投入大量的人力及时间；使用暂态保护模式能缓解人力及时间压力，在高频信号中完成故障暂态的高效管理，充分展现人工智能技术的应用价值。

3.2遗传算法的应用

遗传算法的应用也是人工智能技术在继电保护中的一种应用形式。遗传算法就是在自然选择及遗传机制的影响之下，利用计算机设备，模拟生物进化的基本过程，进而找到最适合的算法。遗传算法本身具有很强的技术优势，如可以在复杂、庞大的空间中完成自适应的信息搜集，利用这种技术形式能选出最佳算法；遗传算法具备算法简单、应用性较强的优势；遗传算法在解析相关问题时，不会受其他因素的限制，也不会有复杂的求解过程，通过技术的支持，可以直接获得最全面、最合理的解集。遗传算法广泛应用于继电保护中，对电力系统运行有重要影响。在机继电装置中，也可以构建相应的数学模型来处理故障，充分展现遗传算法的应用价值。

3.3专家系统的应用

在人工智能技术之中，专家系统是核心组成部分，包含了诸多的理论知识的研究，也能从实际操作领域获取对应的经验。在专家系统中，主要包含了大量的数据库信息，这就使得在实际的继电保护运行环节，一旦某一个点出现了故障，或者是有异常的信号问题产生，通过人工智能技术的使用，就可以实现相关系统的及时调用处理，直接选择相类似的案例来进行对应的推理判断，满足对于专家决策的实际模拟，实现继电保护。一般情况下，继电保护中应用专家系统，主要是为了解决复杂的问题。电力系统中还会有诸多新型技术与设备的存在，通过实际的应用针对性地解决问题，满足继电保护作用的全面提升。在专家系统内部，基于其启发性、灵活性与透明性的特点，针对故障可直接选择专业逻辑知识来加以判断，基于灵活的方式保护电力系统。

3.4模糊理论的应用

模糊理论集合了信息与人工智能等相关技术，通过模糊理论的实际应用，能够实现电力系统对应的排查，满足过程保护时间的合理解决，提供对应空间来服务其他的工作处理。通过电力模糊系统形式的构建，可以有效地解决新型电力系统的一部分技术问题，提供一个相对稳定的环境。

3.5人工神经网络的应用

人工神经网络是一种模仿神经的网络构成。在电力系统中，电力网络与神经网络的相似性较高，而且呈发射状态。在电力系统运行阶段，无论用何种方式连接系统，其运行过程都有自身的规律。需要模拟电路的运行过程，实施神经性模拟，即建立人工神经系统。如果在系统中出现故障，人工神经系统会及时做出反应，实现继电保护的目标。在系统应用期间，人工神经系统能够及时检测电力系统的故障，并发出相应的警报，在继电保护的过程中，人工神经网络技术应用价值不断提升。

4结束语

在电力系统发展持续提升的今天，现代化技术应用范围越来越大，人们对于继电保护的实际要求持续提升。因此，直接将人工智能技术运用到电力继电保护系统之中，实现继电保护效率的全面提升，保障电力系统稳定运行。人工智能技术的应用还存在较大的提升空间，在今后的研究中不断加强实践，提升人工智能技术应用水平。

参考文献

[1]陈全观,周刚,杨小立,黄杰,陆明中.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].石河子科技,2020(04):16-17.

[2]姬生飞,潘仁秋,徐华斌.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用研究[J].通信电源技术,2020,37(07):282-284.DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2020.07.079.