郭鑫

摘要：電力系統(tǒng)的發(fā)展作為時代進步的重要組成，其對于人工智能技術(shù)的應(yīng)用研究早在上個世紀九十年代便開組織開展了。人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用價值十分明顯，這對于繼電保護工作的開展意義重大。本文以此為基礎(chǔ)，就繼電保護工作的相關(guān)內(nèi)容以及人工智能技術(shù)的應(yīng)用問題展開探析。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù)? ?繼電保護? ?應(yīng)用分析

計算機技術(shù)的發(fā)展作為新世紀的重要標志，其對于社會諸多領(lǐng)域的升級與發(fā)展也帶來了嶄新的契機。隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，隨之衍生出的人工智能技術(shù)在近年中的發(fā)展勢頭銳不可當。就繼電保護工作的開展而言，其對于人工智能技術(shù)的應(yīng)用與融合亦十分關(guān)鍵，例如專家系統(tǒng)的應(yīng)用對于現(xiàn)階段繼電保護工作的發(fā)展意義重大。

一、繼電保護技術(shù)的意義

在電力系統(tǒng)中，繼電保護技術(shù)占據(jù)了相當大的比重?？梢哉f，繼電保護技術(shù)地應(yīng)用水平可以在一定程度上反應(yīng)電力系統(tǒng)的實際發(fā)展水平。而作為電力行業(yè)而言，其所有的技術(shù)革新項目實際上都是與繼電保護技術(shù)息息相關(guān)。繼電保護系統(tǒng)的革新與電力系統(tǒng)的發(fā)展相輔相成，呈現(xiàn)出了共同提高共同進步的良好趨勢。電力系統(tǒng)的運作離不開變電站的運轉(zhuǎn)，而變電站在運轉(zhuǎn)的過程中，主要的流程無外乎電能的運轉(zhuǎn)與分配、電壓的調(diào)節(jié)與更改。其作為電能運輸?shù)闹饕修D(zhuǎn)站，是電力系統(tǒng)有效運轉(zhuǎn)的必要保障。

當下隨著計算機技術(shù)的廣泛應(yīng)用，數(shù)字化技術(shù)對于變電站工作的優(yōu)化效果也同樣十分明顯。當下變電站作用中所需的一切數(shù)據(jù)信息皆可通過數(shù)字化的形式予以展現(xiàn)，不僅優(yōu)化了工作程序，對于工作效率的提高也起到了十分積極地影響。而在此基礎(chǔ)上所形成的智能電網(wǎng)，在兼容性與自愈性等方面的優(yōu)異表現(xiàn)也是傳統(tǒng)模式下所不能比擬的。所以數(shù)字化機電保護技術(shù)的發(fā)展是符合時代發(fā)展潮流，迎合未來社會需求的必然方向。

二、繼電保護技術(shù)的發(fā)展

（一）繼電保護技術(shù)的發(fā)展歷程

我國現(xiàn)階段的繼電保護技術(shù)只要是以預(yù)防性和故障發(fā)生后被動保護兩種技術(shù)方式為主。預(yù)防性的繼電保護技術(shù)所呈現(xiàn)的維修方式我們稱之為主動維修，其對于設(shè)備的有效保護、壽命的延長以及成本的縮減都大有裨益。而在故障發(fā)生后所進行的被動保護方式，因為保護時機的差異，導致維修工作的開展較為復(fù)雜。而數(shù)字化的繼電保護技術(shù)由于對信息技術(shù)的高效應(yīng)用，使得對于設(shè)備運行狀態(tài)可以予以有效的監(jiān)管，對于可能發(fā)生的問題或是已經(jīng)發(fā)生的問題都能夠保證進行及時有效的解決。這在很大程度上提高了設(shè)備的使用壽命，并使得維修工作的開展進行縮減了大量的工期。

（二）繼電保護檢修技術(shù)的應(yīng)用

就檢測方式的角度進行比較，繼電保護檢修技術(shù)主要是通過在線與離線兩種方式進行展開的。作為檢修工作的開始，需要就電氣裝置的轉(zhuǎn)運信息予以搜集，而后根據(jù)搜集信息的實際情況進行分析，判斷電氣裝置的工作狀態(tài)是否正常。而后就維修的可能性以及維修的措施展開研討。這一切的工作也都是繼電保護檢修工作開展的基礎(chǔ)。在繼電保護檢修的過程中，應(yīng)遵循以下的原則。首先應(yīng)保證繼電保護設(shè)備在正常狀態(tài)下展開檢修，只有如此才能保證檢修的效果是對繼電保護設(shè)備運轉(zhuǎn)實際的反映。第二在繼電保護檢修工作的開展過程中，也應(yīng)分清問題的主次矛盾，就一些重點的問題，應(yīng)予以重視和反復(fù)的檢測，以保證相關(guān)部位或是系統(tǒng)得以有效運轉(zhuǎn)。此外，隨著電力系統(tǒng)的不斷升級，使得檢測與維修工作的開展也面臨一定的壓力，這要求我們不斷的對現(xiàn)有設(shè)備與技術(shù)升級。真正意義上實現(xiàn)與時俱進，保證電力系統(tǒng)的有效運轉(zhuǎn)。

三、人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用簡析

（一）專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)作為人工智能應(yīng)用領(lǐng)域中最為關(guān)鍵的組成部分，其與知識工程研究之間的關(guān)聯(lián)十分密切。簡而言之，專家系統(tǒng)主要得益于人工智能技術(shù)的發(fā)展，在面對特殊故障或是問題時，能夠以人類專家的知識以及經(jīng)驗為基礎(chǔ)作出積極的應(yīng)對?；谏a(chǎn)式規(guī)則的系統(tǒng)是繼電保護工作開展中專家系統(tǒng)的典型應(yīng)用，其主要通過對運行人員診斷經(jīng)驗以及斷路器的規(guī)則表現(xiàn)，促進專家系統(tǒng)庫的組成。而系統(tǒng)庫的組成與完善便是能夠得出故障結(jié)論的最終基礎(chǔ)。通過直觀性的規(guī)則，就輸電網(wǎng)絡(luò)中斷路器與一級保護之間的關(guān)系進行表示，同時可就部分不確定性的問題予以科學有效的解決。除此之外，專家系統(tǒng)還具有一套特有的分類結(jié)構(gòu)的知識框架。其主要作用在與能夠?qū)⒉煌挛镏g的關(guān)聯(lián)性予以明確的表達，同時實現(xiàn)表述及存儲的知識簡化與繼承。當下，很多學者就繼電保護系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)予以了深入的研究，同時就網(wǎng)絡(luò)本身的協(xié)調(diào)性與科學性予以了充分的考慮。同時部分學者就自動分析發(fā)生故障的方式也進行的分析，首先是在變電站的層面上就故障錄波器的信息進行分析，而后在調(diào)度中心的層面上就變電站故障錄波器的信息予以了分析。當下盡管能夠?qū)崿F(xiàn)對于保護動作過程的有效模擬，但是在很多細節(jié)的優(yōu)化上，仍舊存在有提升的空間。

（二）暫態(tài)保護

隨著相關(guān)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，對于故障類型的判斷方式也有了進一步的提升。例如小波理論以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，這些技術(shù)的應(yīng)用不僅有效的提升了故障判斷的準確性，同時就單一工頻信號的算法難以識別的問題也予以了有效的解決。即便如此時至今日人工智能技術(shù)仍舊無法取代一些傳統(tǒng)保護原理的應(yīng)用。同時這些新式的技術(shù)應(yīng)用在很大程度上也受制于傳感器頻寬的影響。就最終的處理結(jié)果而言，通常是采用系統(tǒng)的計算來提升故障識別的有效性。暫態(tài)保護技術(shù)的應(yīng)用主要依賴于高頻信號的產(chǎn)生，通過對高頻信號的解讀，就故障種類、位置以及持續(xù)時間予以對比分析。同時在信號的整個頻域中，均能實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的有效保存。而就傳統(tǒng)的保護手段而言，其所采用的過濾技術(shù)通常會自動忽略故障產(chǎn)生的高頻率，這意味著在高頻信號濾波器的設(shè)計中需要予以大量的研究工作。

（三）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)簡而言之便是信息的處理系統(tǒng)，其通過對人腦組織結(jié)構(gòu)以及人類認知歷程的模擬，實現(xiàn)相關(guān)工作的有序開展。由于該系統(tǒng)具備非線性特征、自組織自學習能力等優(yōu)勢所以人們對該系統(tǒng)的應(yīng)用格外關(guān)注。BP算法作為當下作為成熟的研究內(nèi)容，其在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍十分廣泛。而由于電力系統(tǒng)本身所具備的非線性特征，所以ANN理論的發(fā)展前景也十分理想。

通過相關(guān)工作的開展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法已經(jīng)可以實現(xiàn)知識瓶頸以及知識庫維護等問題的解決，，但是由于其本身ANN技術(shù)的完備性有待提升，同時處理啟發(fā)性的知識也存在不足，所以其所呈現(xiàn)出的低學習效率以及訓練時間，也使得神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實用化受到影響。

四、結(jié)語

隨著新技術(shù)的發(fā)展與完善，人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷地提升。本文以此為基礎(chǔ)通過對現(xiàn)階段繼電保護工作開展中人工智能技術(shù)的應(yīng)用簡析，就保護系統(tǒng)中存在的不確定因素進行合理的分析與處理，而這也恰恰是人工智能保護領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。本文所述的智能技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)的繼電保護工作中取得了理想的應(yīng)用價值，但是由于缺乏相關(guān)的理論支持，所以在今后研究工作的開展中，還需就上述技術(shù)的完善加以關(guān)注。

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（作者單位：內(nèi)蒙古電力（集團）有限責任公司包頭供電局）