劉 超

國(guó)網(wǎng)寧夏電力有限公司超高壓公司，寧夏 銀川 750011

0 引言

現(xiàn)代科技不斷發(fā)展，各類新技術(shù)層出不窮，先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)為行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有利條件。依托信息技術(shù)，產(chǎn)生了很多先進(jìn)的技術(shù)形式，人工智能技術(shù)便是其中的一種。人工智能技術(shù)在各行業(yè)中的應(yīng)用較廣泛，技術(shù)應(yīng)用成果較顯著。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)階段，合理利用人工智能技術(shù)，能夠提升裝置運(yùn)行的科學(xué)性、合理性。

1 人工智能技術(shù)概述

1.1 人工智能技術(shù)的概念及評(píng)價(jià)

人工智能技術(shù)是新學(xué)科領(lǐng)域，它能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)、通信技術(shù)及其他專業(yè)技術(shù)融合，突出智能化的特點(diǎn)，并且與新型的機(jī)械設(shè)備緊密聯(lián)系，通過程序的開發(fā)管理，模擬應(yīng)用人工智能技術(shù)手段。在技術(shù)應(yīng)用階段，能夠呈現(xiàn)與人類智慧相同的效果，甚至完全超出人類智慧水平。

人工智能從開發(fā)到應(yīng)用，社會(huì)各界對(duì)其褒貶不一，有很多專家認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)違背人類發(fā)展規(guī)律，可能給人類造成反噬。但是也有專家認(rèn)為，科學(xué)地應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠?yàn)槿祟惏l(fā)展謀求新的路徑。人工智能是程序支持的工作，如果沒有程序的支持，就不會(huì)有人工智能技術(shù)，有專家認(rèn)為反噬是一種荒謬的論斷。從實(shí)際上看，人們對(duì)人工智能有怎樣的批判，都不會(huì)影響人工智能技術(shù)的應(yīng)用，如今，人工智能技術(shù)正在不斷發(fā)展。

1.2 人工智能技術(shù)的特點(diǎn)

人工智能技術(shù)作為人類智慧和機(jī)器結(jié)合的技術(shù)，更注重人機(jī)結(jié)合的技術(shù)方案應(yīng)用。從目前的工作實(shí)際來(lái)看，人工智能技術(shù)特征多樣化，可以應(yīng)用到較多領(lǐng)域中。技術(shù)特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾方面。

（1）是一種從人工知識(shí)表達(dá)到大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的知識(shí)學(xué)習(xí)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)信息化發(fā)展為目標(biāo)。

（2）從分類型處理的多媒體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)向跨媒體的認(rèn)知、學(xué)習(xí)、推理。其中，“媒體”不是新聞媒體，而是界面或者環(huán)境。

（3）人工智能技術(shù)追求高水平的人機(jī)、腦機(jī)相互協(xié)同和融合，完成高水平腦機(jī)結(jié)合的目標(biāo)。

（4）從聚焦個(gè)體智能化發(fā)展，逐漸走向群體智能化發(fā)展的階段。人工智能技術(shù)能夠把很多人的智能集聚融合起來(lái)變成群體智能。

（5）從擬人化的機(jī)器人轉(zhuǎn)向更加廣闊的智能自主系統(tǒng)，如智能工廠、智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)等。

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)的最終目標(biāo)，是讓人們從繁雜的工作中脫離出來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)技術(shù)管理、技術(shù)應(yīng)用的目標(biāo)。合理利用人工智能技術(shù)，能夠提高人們的生產(chǎn)、生活水平。

1.3 人工智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的原因

1.3.1 人工智能在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用效果

相對(duì)于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的人工智能技術(shù)發(fā)展相對(duì)較晚，在技術(shù)應(yīng)用期間有諸多的不足。將人工智能應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，目前還未能實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍的普及，只停留在起步階段。從目前的電力系統(tǒng)運(yùn)維管理實(shí)際來(lái)看，人工智能在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用效果較好。將人工智能技術(shù)應(yīng)用到選擇繼電保護(hù)裝置中，可以提升繼電保護(hù)工作效率。滿足電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求，突出繼電保護(hù)的價(jià)值。使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等人工智能技術(shù)可以提升電力系統(tǒng)運(yùn)行水平，提升繼電保護(hù)的效率[1]。

1.3.2 實(shí)現(xiàn)智能化管理目標(biāo)的要求

如今，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置革新較快，使用人工智能技術(shù)有利于達(dá)到智能化管理的目標(biāo)，能提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性。在實(shí)踐階段，人工智能技術(shù)能充分發(fā)揮技術(shù)的影響力，是一項(xiàng)通過繼電保護(hù)裝置完成智能化操作的關(guān)鍵技術(shù)。在電力行業(yè)不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新的背景之下，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用效果會(huì)更好。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置存在的問題

2.1 繼電保護(hù)裝置敏感度下降

如今城市發(fā)展速度加快，對(duì)電力資源的需求逐漸增多，電力系統(tǒng)也進(jìn)入復(fù)雜化的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。從繼電保護(hù)裝置來(lái)看，日常的電力系統(tǒng)運(yùn)行管理仍會(huì)面臨實(shí)際問題，需要技術(shù)人員采用針對(duì)性的管控措施。在日常用電管理階段，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)規(guī)?；l(fā)展的過程中，電路中的短路電流會(huì)逐漸增多。在實(shí)施電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)化管理時(shí)，如果短路電流成倍增加，可能使繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)問題，導(dǎo)致裝置對(duì)周圍的電氣量變化不夠敏感，繼電保護(hù)的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。這種情形之下，電力系統(tǒng)故障范圍擴(kuò)大，可能會(huì)導(dǎo)致諸多問題。

2.2 繼電保護(hù)裝置計(jì)算出錯(cuò)

繼電保護(hù)裝置的常見問題是在計(jì)算的過程中出現(xiàn)問題。一方面，繼電保護(hù)裝置采用整定計(jì)算原則計(jì)算電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)用電量，但繼電保護(hù)裝置中某些線路的元件可能相互排斥，導(dǎo)致計(jì)算出錯(cuò)，使數(shù)據(jù)的真實(shí)性、可靠性受到影響[2]。另一方面，繼電保護(hù)裝置的功能性不足，不能適應(yīng)當(dāng)前的電力系統(tǒng)應(yīng)用需求，系統(tǒng)的保護(hù)功能缺失，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)其他故障問題。因此，需要做好繼電保護(hù)裝置的改革與優(yōu)化，合理利用智能化的技術(shù)方案。

3 人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用

3.1 暫態(tài)保護(hù)模式的應(yīng)用

高科技的不斷發(fā)展，使得人工智能技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。利用人工智能技術(shù)，不僅能提升繼電保護(hù)的效率，還能提升故障判斷的精準(zhǔn)性、有效性。此外，還能處理單一工頻信號(hào)無(wú)法處理的問題。使用暫態(tài)保護(hù)模式能夠更精準(zhǔn)地判斷故障問題，其工作原理是利用系統(tǒng)運(yùn)行階段的各類信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備、輸電線的保護(hù)與管理。該技術(shù)形式能夠根據(jù)故障的類型、位置、持續(xù)時(shí)間等，完成對(duì)系統(tǒng)的針對(duì)性分析、判斷。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)形式不能滿足現(xiàn)代化的電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的繼電保護(hù)形式主要通過系統(tǒng)過濾的方式來(lái)忽視故障發(fā)出的各種信號(hào)，這種過濾信息的方式需要投入大量的人力及時(shí)間；使用暫態(tài)保護(hù)模式能緩解人力及時(shí)間壓力，在高頻信號(hào)中完成故障暫態(tài)的高效管理，充分展現(xiàn)人工智能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值[3]。

3.2 遺傳算法的應(yīng)用

遺傳算法的應(yīng)用也是人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)中的一種應(yīng)用形式。遺傳算法就是在自然選擇及遺傳機(jī)制的影響之下，利用計(jì)算機(jī)設(shè)備，模擬生物進(jìn)化的基本過程，進(jìn)而找到最適合的算法。遺傳算法本身具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，如可以在復(fù)雜、龐大的空間中完成自適應(yīng)的信息搜集，利用這種技術(shù)形式能選出最佳算法；遺傳算法具備算法簡(jiǎn)單、應(yīng)用性較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；遺傳算法在解析相關(guān)問題時(shí)，不會(huì)受其他因素的限制，也不會(huì)有復(fù)雜的求解過程，通過技術(shù)的支持，可以直接獲得最全面、最合理的解集[4-5]。遺傳算法廣泛應(yīng)用于繼電保護(hù)中，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行有重要影響。在機(jī)繼電裝置中，也可以構(gòu)建相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來(lái)處理故障，充分展現(xiàn)遺傳算法的應(yīng)用價(jià)值。

3.3 專家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用，離不開智能技術(shù)的支持。專家系統(tǒng)主要用于時(shí)間要求不高的繼電保護(hù)工作中。例如，系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題，需要進(jìn)行故障診斷、故障勘測(cè)等工作時(shí)，都可以利用專家系統(tǒng)來(lái)完成；專家系統(tǒng)還可以應(yīng)用在定值智能化的整合計(jì)算系統(tǒng)中[6]，及零序電流的保護(hù)整定計(jì)算中。專家系統(tǒng)應(yīng)用于任何一種模式中，都能起到提升繼電保護(hù)效果的作用。

專家系統(tǒng)的應(yīng)用原理主要是更好地展示繼電保護(hù)裝置工作中的動(dòng)作，或者將運(yùn)行人員診斷經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)，進(jìn)一步將故障診斷專家列入相應(yīng)的電力系統(tǒng)中。這樣一來(lái)，工作人員能找到系統(tǒng)故障的主要原因，并采用合理的管控策略解決實(shí)際問題。在專家系統(tǒng)中，各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行規(guī)則明確，還能全面分析繼電保護(hù)設(shè)計(jì)問題，能夠解決電力保護(hù)階段的各種矛盾，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效果。

3.4 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是支持人工智能的基礎(chǔ)，也是繼電保護(hù)裝置應(yīng)用期間的關(guān)鍵技術(shù)。要合理利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，設(shè)定相關(guān)程序；設(shè)定程序之后，要將程序植入智能化設(shè)備中，使電力系統(tǒng)中的每個(gè)設(shè)備都能按照程序完成相關(guān)的運(yùn)行目標(biāo)。如今有不少企業(yè)致力于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)管理，通過構(gòu)建智能化的程序，為人工智能技術(shù)發(fā)展創(chuàng)造條件，進(jìn)而擴(kuò)大技術(shù)應(yīng)用范圍[7]。利用這種基礎(chǔ)的系統(tǒng)保護(hù)模式，能夠減少電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題的概率。如果電力系統(tǒng)運(yùn)行階段突然出現(xiàn)斷電的問題，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)反應(yīng)，做好系統(tǒng)的保護(hù)與管理。由此可見，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)人工智能的基礎(chǔ)條件，也是促進(jìn)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，有助于提升人工智能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。

3.5 數(shù)字繼電保護(hù)模式的應(yīng)用

如今，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，優(yōu)勢(shì)較大。在電力系統(tǒng)中引入數(shù)字化技術(shù)，融合先進(jìn)的技術(shù)手段，打造數(shù)字化的電路，能夠提升繼電保護(hù)裝置的智能化水平，提升電力系統(tǒng)保護(hù)的整體水平。相較于傳統(tǒng)的電磁繼電保護(hù)模式，數(shù)字繼電保護(hù)模式的功能更強(qiáng)大，能提升電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性[8]。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)字繼電保護(hù)模式，能對(duì)變壓器、電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行技術(shù)管控。在電壓電網(wǎng)中，數(shù)字繼電保護(hù)模式的應(yīng)用效果較理想。過流繼電器是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化繼電保護(hù)的一種形式，在運(yùn)行管理階段，可以完成電力系統(tǒng)的精細(xì)化管理。如果電流信息顯示系統(tǒng)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，繼電器不會(huì)有警示；如果系統(tǒng)中的電流超出限定值，繼電器會(huì)有所反應(yīng)，需要切斷電流，達(dá)到繼電保護(hù)的目標(biāo)。

3.6 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種模仿神經(jīng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。在電力系統(tǒng)中，電力網(wǎng)絡(luò)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相似性較高，而且呈發(fā)射狀態(tài)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行階段，無(wú)論用何種方式連接系統(tǒng)，其運(yùn)行過程都有自身的規(guī)律。需要模擬電路的運(yùn)行過程，實(shí)施神經(jīng)性模擬，即建立人工神經(jīng)系統(tǒng)。如果在系統(tǒng)中出現(xiàn)故障，人工神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)及時(shí)做出反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的目標(biāo)[9]。在系統(tǒng)應(yīng)用期間，人工神經(jīng)系統(tǒng)能夠及時(shí)檢測(cè)電力系統(tǒng)的故障，并發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)，在繼電保護(hù)的過程中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用價(jià)值不斷提升。

3.7 模糊理論的應(yīng)用

應(yīng)用模糊理論可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)數(shù)學(xué)計(jì)算方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的計(jì)算過程?，F(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展，模糊理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用頻率提升。模糊理論更注重電力系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)控制、潮流計(jì)算等操作。使用模糊理論能夠控制電力生產(chǎn)階段中的一些不確定性因素，及時(shí)管理負(fù)荷變化不確定的因素，并建立電力模糊系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的電壓算法對(duì)比，模糊理論應(yīng)用效果更好。傳統(tǒng)算法是用點(diǎn)目標(biāo)的形式處理技術(shù)問題，難以達(dá)到控制電量的目標(biāo)。為達(dá)到校正邊界電壓的目標(biāo)，需要加強(qiáng)對(duì)電能質(zhì)量的綜合評(píng)估管理，提升繼電保護(hù)的水平。

4 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代社會(huì)不斷發(fā)展，人們?cè)谏a(chǎn)、生活方面的要求逐漸增多，各類先進(jìn)的技術(shù)手段應(yīng)用于生產(chǎn)領(lǐng)域中，有利于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)革新、創(chuàng)新發(fā)展的目標(biāo)。電力行業(yè)與一般的產(chǎn)業(yè)相同，都對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用有一定要求。電力行業(yè)是社會(huì)支柱性產(chǎn)業(yè)，影響其他行業(yè)的發(fā)展。做好技術(shù)的引進(jìn)與優(yōu)化，探索發(fā)展思路，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，對(duì)電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展極為重要。電力企業(yè)應(yīng)用人工智能技術(shù)，提升繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用效果，完成對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況的監(jiān)控管理。如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題，能及時(shí)做出反應(yīng)，保證系統(tǒng)的應(yīng)用效果。在現(xiàn)代社會(huì)背景下，人工智能技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值較高，為提升電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)效果，還需要加強(qiáng)人工智能技術(shù)的研究，保障技術(shù)應(yīng)用效果。