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人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

张成龙 褚蓄
  
安家(建筑与工程)
2021年32期
国网宿迁供电公司 江苏省 宿迁市 223800

摘要: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。但由于外在因素的影响,电力系统经常出现故障,对人们的生活产生了巨大的影响。人工智能技术的出现顺应时代的发展需求,通过电力系统故障诊断系统有力的改变这一情况,达到科学预防及处理电力故障的显著效果,对我国电力系统的发展具有重要意义。

关键词:人工智能;电力系统继电保护;应用

引言

在电力系统运行的过程中,如果保证电力系统运行的安全性和稳定性是首先要解决的。只有保证了电力系统运行的安全性和稳定性,才能够在真正意义上满足人们的电力续期,满足国家发展和企业活动中的电力需求。但是从当前的实际情况来看,在电力系统运行的过程中仍是存在很多问题。智能化技术不仅可以有效地解决电气工程自动化控制中所存在的缺陷,更能够进一步推进电气工程自动化水平,促进我国电力系统的发展,也带动了我国信息科研技术的进步,使我国在相关领域内的科研能力不断增强。

1、人工智能技术

智能技术是一项先进的技术。所谓智能,是指它可以类似于人类的行为和思维,具有简单的人类行为,适应某些特定的外部环境,具有较强的工作能力。智能技术运用到电力系统中,可以充分发挥作用,能够有效的分析并处理数据,并对电力系统作出相关调整,从而改善电力系统运行状况。智能技术具备优质的控制能力,能够极大地提升设备和系统的运行自动化效率和运转速度,可以很好地解决非线性问题和不确定性问题,而且智能技术的应用使计算机变成了系统操作的主体,改变了传统的计算机辅助作用。目前而言,智能技术主要由五项构成,分别是精神网络、模糊、专家系统、线性最优和综合智能控制,智能技术通过对电力系统进行技术控制,可以提高电力系统的自动化水平,同时能够确保电力系统正常工作,维持较高的自动化工作质量。

2、电力系统继电保护存在的问题

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、人工智能技术在继电保护中的应用措施

3.1、电力系统故障诊断

在传统的电力系统故障诊断中,由于潜在故障与故障清除之间的联系,相关工作人员难以区分,影响了诊断结果的准确性。应用模糊理论,可以进一步改进模糊控制器,提高解决电力系统故障的能力。模糊控制器由两个自适应模糊系统组成,能够及时发现潜在故障,及时进行处理,相比于传统的自适应控制更为先进。该理论的应用在传统的电力系统故障诊断的基础上进行更新,依靠模糊理论独有的特性进行处理,保证电力系统故障诊断结果的精准度。在电力系统工作中,若出现诊断结果不精准的时候,可以采取本方法与传统电力系统故障诊断相结合的方式进行处理,以保证诊断的结果。为实现电力系统的全局优化,必须仿照生物进化,运用遗传算法。在电力系统产生故障时,遗传算法可以依据元件故障与保护动作间的关联性将诊断转换为整数,进行全局优化的过程。当运用遗传算法时,保护元件及断路器出现拒动时,代表电力系统故障已将诊断完成。遗传算法的电力系统故障诊断的优势是可以站在全局的角度去优化电力系统故障,发现故障原因,但诊断数字模型、明确差异性等问题还必须进行深入研究。

3.2、智能控制

在电力系统运行过程中,智能技术的应用可以有效促进智能实时控制的进程,有效控制和监控电力系统中的各种数据信息。同时,在智能技术应用的过程中,也能够对比传统方式进一步提高系统控制的质量,以及针对电力系统运行中存在的风险,对风险问题进行合理把控,将风险问题定位在一定的范围内。此外,伴随着我国近些年来给工程技术的不断发展,以及网络技术的不断发展,也必然会带动电力系统智能化控制技术的发展。在智能化控制技术应用的过程中,针对系统的故障问题和运行情况,能够借助图形等载体来实现具体数据信息的反应,以此来提高系统把控的直观性,给工作人员的工作展开带来更好的辅助作用。

3.3、电气控制

将智能技术应用于电力系统的电气控制,对电力系统的电气工程进行远程控制,不仅可以简化使用过程,还可以减少人工操作的危险,提高其使用效率。随着中国社会经济可持续发展战略的实施,中国逐渐进入经济社会发展国家的行列,所以,在电力系统电气工程自动化实施过程中,想要各个环节在正常运行的基础上,实现资源优化配置,就需要在电力系统电气工程自动化中引入智能化技术,只有这样,才可以更好地实现资源自动配置,达到节约成本的目的。此外,将智能化技术引入到电力系统中,使数据采集与故障分析、处理等也得到了不同程度的优化,这对节约成本投入、资源合理分配以及工作效率、质量的提升具有重要作用。智能化技术在电力工程自动化中的运用,主要可以从专家系统、模糊控制以及网络控制这三个方面来进行,随着现代信息技术的发展,智能化在电力系统中的运用不断完善,这不仅加强了智能化在电气系统中的使用程度,也为电气控制的发展带来了许多新机遇。

3.4、神经网络控制技术

神经网络控制技术是通过模拟人类神经系统的工作和控制理论来实现工作目标的一种新型智能技术,具有非线性的特点。神经网络控制技术是模拟人的神经网格,神经元在其中发挥作用。而且,这种智能技术具有很强的组织能力和学习能力,能够有效地处理信息,严格管理电力系统,帮助电源体系有序运行。这项技术还可以简化系统操作流程,降低人力资源损耗,有效控制电力自动化系统。在神经网络控制技术的应用下,主要有以下几方面的优势:神经网络控制可以达到更加准确的控制,比传统人工控制的效果更好,有利于建立自动化的发展;神经网络控制技术可以帮助电力系统发挥作用,提高电力系统的工作效率和质量;神经网络技术还可以有效融合其他智能技术,实现智能技术的高效应用,可以使电力自动化系统能够不断进行优化,及时发现问题并进行维修时,电力系统保持稳定运行的状态,实时搜集数据,并进行合理分析,从而得出电力设备的能量消耗数值,提供系统改善方案。同时,在电力自动化系统中,神经网络结构和训练算法有效应用,可以促进电力系统各原件有机结合,提高电力系统运行速度。

结束语

电力事业之持续发展,电力系统的作用毋庸置疑。电力系统是电力事业发展的核心和关键,也是人们电力需求满足中的关键。所以,在我国不断加强智能化在电力系统电力工程自动化运用的过程中,也不能忽视专业人才的培养,只有这样,才能在不断推动智能化发展中实现电力企业的长远发展。

参考文献

[1]徐英.人工智能在电力系统继电保护中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(24):240-241.

[2]张育善.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].科技风,2019(32):175-176.

[3]张月.浅谈继电保护整定计算方式及计算机应用[J].科技风,2019(31):165.

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