程洪遠

（深圳供電局有限公司，廣東 深圳 518000）

我國經(jīng)濟社會的發(fā)展離不開電力系統(tǒng)的有效支持，在電力行業(yè)取得不斷進展的同時，電力系統(tǒng)的各項保護措施也不斷地推進。作為電力系統(tǒng)中重要的內(nèi)容的繼電保護承擔(dān)著保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行的作用，但是應(yīng)當(dāng)看到在電力系統(tǒng)運行的過程中會受到很多問題的干擾，造成電力系統(tǒng)出現(xiàn)超負荷、震蕩等非正常狀態(tài)，引發(fā)設(shè)備出現(xiàn)故障甚至停電等問題。這些問題的發(fā)生，嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)生活。人工智能技術(shù)的出現(xiàn)有效的化解了繼電保護在電力系統(tǒng)工作中出現(xiàn)的問題。依托于人工智能技術(shù)可以快速地發(fā)現(xiàn)所存在的問題，采取措施及時解除故障，實現(xiàn)最大限度將繼電保護在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題消除，保障電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定。因此，要深化人工智能技術(shù)研究，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮出相應(yīng)的作用

一、繼電保護在電力系統(tǒng)中應(yīng)用情況分析

應(yīng)當(dāng)看到，近幾年我國的電力事業(yè)取得了舉世矚目的成績。依托于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)也逐步走向信息化、技術(shù)化、智能化。特別是隨著人工智能技術(shù)的異軍突起，對于電力系統(tǒng)繼電保護的應(yīng)用范圍更加廣泛。推動電力系統(tǒng)繼電保護實現(xiàn)不斷發(fā)展。在繼電的領(lǐng)域，技術(shù)日漸成熟，依托于計算機的應(yīng)用，微機繼電保護技術(shù)因其強大的計算能力、信息處理能力和高效的檢測水平已經(jīng)在電力系統(tǒng)各領(lǐng)域得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，尤其適用于電氣設(shè)備以及各種高壓低壓線路中。我國注重知識產(chǎn)權(quán)的研發(fā)，在電力系統(tǒng)繼電保護中一直占據(jù)著核心競爭力，獲得了相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)，在繼電保護系統(tǒng)中的研究已經(jīng)遙遙領(lǐng)先。我國的自主繼電保護設(shè)備已經(jīng)遠遠地優(yōu)先于進口的各種繼電保護設(shè)備，但是隨著人工智能技術(shù)的興起，我國在這一領(lǐng)域的研究還沒有跟上世界的步伐，對于人工智能技術(shù)的探索還處于摸索階段，還沒有真正的掌握其核心競爭力。當(dāng)前，我國的繼電保護在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要聚焦在人工智能技術(shù)領(lǐng)域，這也是今后實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護有效發(fā)揮相關(guān)作用的有效抓手，也是下一步研究探索繼電保護領(lǐng)域的主要方向和關(guān)鍵內(nèi)容。

二、應(yīng)用人工智能技術(shù)的意義

科學(xué)技術(shù)的推廣和發(fā)展，推動了電力系統(tǒng)繼電保護也呈現(xiàn)出日新月異的變化。精良的繼電保護設(shè)備可以有效的保護電力系統(tǒng)，維護電力系統(tǒng)正常有序工作。時下，電力系統(tǒng)日趨復(fù)雜、功能多樣，對于繼電保護的裝置要求越來越高，所需要的各種功能也在不斷增加。這對繼電保護來說是一個挑戰(zhàn)，繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用主要是起到保護線路、電容器、電壓器等功能。繼電保護的工作發(fā)揮得好就能夠確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，這幾項功能是決定電力系統(tǒng)安全正常穩(wěn)定工作的基礎(chǔ)條件。要想真正的提高電力系統(tǒng)中繼電保護的效率和作用，必須要有效地結(jié)合當(dāng)前的信息技術(shù)、不斷地改善繼電保護技術(shù)、優(yōu)化繼電保護設(shè)備，有效地將當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)和繼電保護技術(shù)融合在一起，在電力系統(tǒng)繼電保護中融入人工智能技術(shù)。一方面可以提高效率，另一方面可以增加低電保護系統(tǒng)的可靠性。引入人工智能技術(shù)、借助于智能技術(shù)，不僅節(jié)省了人力物力，還可以節(jié)約成本。特別是在主電路、輔助電路在繼電保護中融入人工智能技術(shù)，就可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護的減少，從而推動電力系統(tǒng)的電源變得更加順暢進步，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)故障發(fā)生的概率逐步降低。人工智能技術(shù)在我國起步晚，還沒有得到廣泛的使用，在電力系統(tǒng)繼電保護中引入人工智能技術(shù)大約是在20 世紀(jì)。當(dāng)時所使用的是電池繼電器，這種繼電器不僅起不到保護電力系統(tǒng)重要，可能還會帶來負面影響。因此，電磁繼電保護器研究戛然而止，但是這個過程有效地推動數(shù)字?jǐn)嗦菲饕约爸悄軘嗦菲鬟@項技術(shù)的研究，為人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)，積累了相關(guān)的經(jīng)驗。

三、人工智能應(yīng)用方向

（一）基于電力專家指導(dǎo)的智能系統(tǒng)

人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，特別是在繼電保護中的有效落實主要是依靠相關(guān)的專家來指導(dǎo)電力系統(tǒng)繼電保護出現(xiàn)的問題得到及時有效的化解。專家指導(dǎo)也是人工智能領(lǐng)域較為普遍的一種應(yīng)用實踐，依托于專家的指導(dǎo)人工智能技術(shù)可以有效地將專家的相關(guān)經(jīng)驗判斷及時收集并運用到繼電保護的問題化解中，及時的指導(dǎo)，做出相應(yīng)的故障解除或者決策等等實現(xiàn)問題的快速解決，使復(fù)雜問題簡單化。同時，人工智能技術(shù)可以有效地實現(xiàn)模擬專家對策和建議從而不斷地積累，解決繼電保護出現(xiàn)的各種問題的經(jīng)驗?；趯＜业闹笓]系統(tǒng)的應(yīng)用，依托于人工智能技術(shù)，就可以高效率地處理繼電保護中存在的問題，不再依靠傳統(tǒng)的需要向?qū)＜椰F(xiàn)場咨詢或者邀請專家現(xiàn)場指導(dǎo)等來解決電力系統(tǒng)中存在的繼電保護問題。比如，在機電保護出現(xiàn)系統(tǒng)故障后，基于系統(tǒng)的應(yīng)用，借助于人工智能技術(shù)就可以邀請故障專家在線，對出現(xiàn)的故障進行有效的判斷，并給出有針對性的解決措施，同時可以進一步的提出相關(guān)的建議意見，不斷的優(yōu)化電力系統(tǒng)中繼電保護效果。另外，有效地納入專家指導(dǎo)的各種繼電保護規(guī)則，確保繼電保護功能不斷完善，還可以進一步地優(yōu)化繼電保護設(shè)置，維護好保護好整個系統(tǒng)，切實保證電力系統(tǒng)正常有序工作。

（二）基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能系統(tǒng)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用是處理現(xiàn)代信息化、計算機化的有效信息處理系統(tǒng)。它的工作原理是模擬人工神經(jīng)，探索人的正常認(rèn)知進而以人的思維方式來解決問題的人工智能技術(shù)應(yīng)用實踐活動，將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有效地應(yīng)用到人工智能技術(shù)中并且有效地運用在繼電保護中，將切實發(fā)揮出該技術(shù)的應(yīng)用效果，實現(xiàn)有效的解決繼電保護中存在的復(fù)雜的問題。比如，在電力系統(tǒng)中會存在電線的兩側(cè)波動的問題，過渡電阻器短路等問題也會隨之發(fā)生。對于這個反映問題，距離保護無法有效地解決故障位置，在充分考慮不同情況的前提下，通過有效的結(jié)合適應(yīng)性的網(wǎng)絡(luò)方法，借助于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，可以精確地定位故障發(fā)生的位置。應(yīng)當(dāng)看到，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在人工智能領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，具體在繼電保護中就是可以有效地處理瞬時信號，同時在不斷地探索人工網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)應(yīng)用中有效地改進差動保護和改進，就可以實現(xiàn)快速診斷故障，全面保護電力系統(tǒng)的繼電保護智能效果。

（三）基于暫態(tài)保護的人工智能系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)中，要想充分地發(fā)揮出繼電保護作用，就要充分地挖掘人工技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。依托人工智能技術(shù)精確的發(fā)現(xiàn)所存在的故障，有效的解決存在的問題。通過暫態(tài)保護，就可以精確的對電力系統(tǒng)繼電保護中存在的故障做出判斷，同時還可以有效的彌補傳統(tǒng)算法的短板，即不能夠有效的識別出故障。該系統(tǒng)的有效應(yīng)用提高了故障發(fā)生的檢測率，同時能，有效的產(chǎn)生保障繼電保護的信號，對于存在的各種故障做到準(zhǔn)確的分析和判斷，明確故障的類型、時間、位置等等?？梢哉f，該系統(tǒng)在繼電中的應(yīng)用，有效地提高了電力系統(tǒng)的繼電保護效率，打破了過去對于人力物力的依賴，節(jié)約了人力和時間，還降低了成本。

（四）基于模糊理論的人工智能系統(tǒng)

電力系統(tǒng)繼電保護依托于人工智能技術(shù)實現(xiàn)了較大的進步，對于傳統(tǒng)的繼電保護計算問題可以有效地進行補充?；谀：碚摰娜斯ぶ悄艿膽?yīng)用，可以輕松地計算出傳統(tǒng)計算方法無法解決的問題。特別是隨著時代的發(fā)展，模糊理的論應(yīng)用范圍越來越廣泛，應(yīng)用范圍逐漸擴展到系統(tǒng)規(guī)劃、模式控制等方面，而且這些方面都是有效的保護電力系統(tǒng)繼電保護的重要內(nèi)容。比如，在繼電保護中，依托于模糊理論的應(yīng)用可以有效地發(fā)現(xiàn)在電力系統(tǒng)存在的繼電保護中存在的不確定因素或者是確定干負荷的變化。其工作原理就是建立模糊值、建立相關(guān)的系統(tǒng)，實現(xiàn)不確定關(guān)系的功率的有效比對。這是模糊邏輯的優(yōu)勢，它打破了傳統(tǒng)無電壓算法的短板，實現(xiàn)了以優(yōu)化單個目標(biāo)來解決問題的有效方式，進而可以有效地全面評估電源質(zhì)量，實現(xiàn)對補償超出范圍的電壓的精確測量。

（五）基于遺傳算法的人工智能系統(tǒng)

遺傳算法起源于美國，是一種模擬理論。它的工作原理就是編碼好所有的設(shè)備問題，實現(xiàn)不斷的優(yōu)化搜索全部的理論知識，從而實現(xiàn)最優(yōu)解集的不斷優(yōu)化。遺傳算法被廣泛應(yīng)用的人工智能技術(shù)領(lǐng)域，在電力系統(tǒng)繼電保護中可以實現(xiàn)快速處理圖像、無功優(yōu)化電力系統(tǒng)等作用，同時還能夠有效地優(yōu)化配置電壓，診斷出輸電過程中產(chǎn)生的各種故障。

（六）基于小波分析的人工智能系統(tǒng)

人工智能技術(shù)有效地納入小波分析系統(tǒng)的應(yīng)用，就可以推動電力系統(tǒng)正常工作，有效地分析和診斷電流電壓，解決相關(guān)故障。同時，為進一步發(fā)揮出小波分析的應(yīng)用范圍，可以將小波分析技術(shù)實現(xiàn)與其他技術(shù)的有效融合，這樣就可以對于電流間斷點進行充分地提取與模糊理論進行實踐結(jié)合，有效分析出電力系統(tǒng)中存在的各種故障問題。此外，借助于該技術(shù)系統(tǒng)，我們可以對變壓器正常運行的電流信號等進行有效的提取，從而確定電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)，還可以對變壓器產(chǎn)生的電流信號進行有效的提取，這樣就可以獲取全面準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，將作為參考電力系統(tǒng)繼電保護運營效果的有效支撐。

結(jié)束語

人工智能技術(shù)應(yīng)用廣泛，功能強大，是今后加強電力系統(tǒng)應(yīng)用的有效抓手。特別是要在機電保護中深化人工智能技術(shù)的應(yīng)用，不斷地探索將人工智能技術(shù)廣泛地應(yīng)用在繼電保護中，強化繼電保護對電力系統(tǒng)的保障作用，實現(xiàn)電力行業(yè)的健康發(fā)展。