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人工智能在电力系统继电保护中的应用研究

来源:石河子科技 作者:陈全观;周刚
发布于:2020-10-19 共2640字
    摘要:继电保护是电力系统中的重要组成部分,它的主要作用就是通过对电力系统进行实时检测,从而发现其中隐藏的故障和信号异常情况,从而发出报警信号或者直接将故障进行切除,通过继电保护的应用,可以有效保障电力系统的稳定性,避免意外事故的发生。随着人工智能的发展,继电保护也正在朝着新的方向迈进。通过对人工智能技术的阐述,分析电力系统机电保护中存在的问题,从而探讨人工智能技术在电力系统继电保护中的应用。
   
    关键词:人工智能,电力系统,继电保护

继电保护职称评定论文
   
    通常情况下,电力系统在运行的过程中很容易受到来自外界环境的伤害,尤其是对于一些公共建筑中的电力系统来说,可能人们的安全意识没有那么高,经常会由于违规用电从而造成意外事故,而继电保护的研究和发展就是实现对电力系统中的故障进行自动感应和切除的过程,通过这一措施,可以有效的对电力线路中的稳定性进行保障,避免对更多电器设备的损害,影响周围地区的供电。
   
    1 关于人工智能技术
   
    1.1 人工智能的概念和发展
   
    人工智能是一门新型科学,它是通过对通信技术、电子信息技术以及其他领域新型技术的一种集合,从而将人类的部分智慧和思维方式与机器设备连接在一起,通过对程序的开发、应用和模拟,使人工智能在某种程度可以实现与人相同,甚至超过人类功能的一种应用技术。人工智能自开发以来,一直引起很多争议,许多专家认为它是违背自然发展规律,有可能对人类造成反噬的一种技术,但是也有专家认为人类可以通过应用它实现更好的发展,毕竟人工智能是通过程序支持相应的工作,没有程序它就没有了智能技术,“反噬”一说是很荒谬的。但是无论对人工智能有着什么样的批判,都不能阻挡人工智能已经应用在更多的领域中,从图中也能看出近年来,人工智能在我国的快速发展。
   
    1.2 人工智能技术的特点
   
    对于人工智能技术来说,它是人类智慧与机器的结合,强调的是一种人机结合的态度,现阶段来说,我国人工智能的特点比较多样化。首先,它是从知识表达到大数据知识学习的一种过程,逐渐向信息化社会进步。对于媒体技术来说,它的发展也是推进了多媒体到融媒体和跨媒体的转变,这里的媒体指的是计算机的网络环境。另外看,人工智能追求的是人类的优点与计算机优点的相通,实现高水平的脑机合作的局面,随着人工智能技术的融入,对于人们来说已经从个体智能的发展方式逐渐转变成了群体智能的作用,拓宽了智能自主系统的发展空间。人工智能技术是想将人们从繁杂的工作中脱离出来,成为管理者,利用现有的智能化技术来改变人们的生活和生产。
   
    2 电力系统继电保护中存在的问题
   
    随着城市发展进程中电力系统的复杂化发展,与过去相比,许多技术上都发生了一定的创新,对继电保护来说,在日常的电力系统运行中,仍然存在很多问题,需要有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,电路中的短路电流也会随之增大,尤其是对于电力系统的动态管理来说,当短路电流成倍增加时,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,从而引发严重的后果。其次,继电保护中存在的问题就是计算中存在的问题,对于继电保护装置来说,定额计算电力系统中各个位置的电量是它的日常工作,但是可能由于继电保护装置对于线路中的某些元件存在一定的排斥现象,从而导致计算过程无法继续进行,导致数据的真实性受到质疑。另一方面来说,继电保护的功能存在一定的局限,并不能适应如今电力系统的发展,造成某些保护功能的缺失,引发系统中出现其他问题。这些问题的出现都说明需要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
   
    对于人工智能技术来说,专家系统是其中重要的组成部分,她也是一个智能的程序系统,通常来说,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,通过专家系统中包含大量的数据库信息,在继电保护的运行中,如果出现某些故障和异常信号问题,人工智能技术可以及时对专家系统中的相关系统进行调动,从而选择和此故障相似的案例,并且做出推理和判断,对专家的决策进行模拟,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难题,尤其是对于现阶段的发展来说,在电力系统中有很多新型技术和设备的出现,通过专家系统的应用,可以有效解决现阶段存在的问题,提高继电保护对于电力系统的作用,加强它的功能模块,使其赋予了新的活力。在专家系统中,它的主要特点是具有透明性、启发性以及灵活性,是通过专业的逻辑知识来对故障进行真实的判断,从而采取灵活的处理方式,对电力系统的运行来说也提供了另一层的保障。
   
    3.2 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。
   
    3.3 模糊理论的应用
   
    模糊理论是一种新型汉年,集合了信息和人工智能等相关技术,通过模糊理论在继电保护中的应用,可以有效的对电力系统中的故障进行初步排查,节省了保护过程的时间,为其他处理工作提供了良好的空间。另外,还可以通过构建电力模糊系统的形式解决新型电力系统的一些技术问题,提供了稳定的环境。
   
    结语
   
    总而言之,现阶段来说,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,从而提高继电保护的使用功能,为电力系统的稳定提供有力的保障。
   
    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):131.   
    [2]朱雪雄.电力系统继电保护技术的现状与发展研究[C].《教师教学能力发展研究》科研成果集(第四卷):《教师教学能力发展研究》总课题组,2017:202-222.  
    [3]赵刚.继电保护中的人工智能技术及其应用[J].江苏科技信息,2014(24):58-59.
作者单位:国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司
原文出处: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.
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