楊鯉妃

摘 要：電力行業(yè)在新時(shí)期得到了迅速的發(fā)展，其中繼電保護(hù)技術(shù)的綜合利用功不可沒，為進(jìn)一步發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的價(jià)值，很多電力企業(yè)開始有意識(shí)地在繼電保護(hù)裝置中引入人工智能技術(shù)，以此來優(yōu)化繼電保護(hù)方式，維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全。文章就人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);電力系統(tǒng)繼電保護(hù);應(yīng)用

引言

研究并分析人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用，需結(jié)合繼電保護(hù)的實(shí)際情況，分析各項(xiàng)人工智能技術(shù)的應(yīng)用特征、條件等，制定對(duì)應(yīng)的應(yīng)用方案，以此來發(fā)揮其更大的價(jià)值與效用。

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)簡(jiǎn)述

為保證繼電保護(hù)穩(wěn)定應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)長(zhǎng)久運(yùn)行，有必要對(duì)該種類型的保護(hù)加以了解，其主要涉及以下內(nèi)容：其一，引入繼電保護(hù)措施，可保證電力系統(tǒng)高質(zhì)量運(yùn)行，保證整體電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免在運(yùn)行中因各種因素的影響而中斷運(yùn)行，產(chǎn)生較高的維護(hù)成本;其二，繼電保護(hù)主要針對(duì)的是主變系統(tǒng)、電容器以及線路等，應(yīng)用范圍較廣，并在故障發(fā)現(xiàn)、干預(yù)、整修等方面有著突出優(yōu)勢(shì)，而在引入人工智能技術(shù)之后，可進(jìn)一步豐富繼電保護(hù)手段，對(duì)于電力系統(tǒng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來說有著積極的意義。

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

2.1專家系統(tǒng)應(yīng)用

通過專家系統(tǒng)搜集、整理、分析電力系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài)，將繼電保護(hù)裝置中的各種動(dòng)作直接表示出來，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種故障的高效處理。包括以下要點(diǎn)：其一，通過微機(jī)保護(hù)自檢功能，發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置硬件異常情況，客戶機(jī)在接收到保護(hù)異常報(bào)告后，向調(diào)度端發(fā)出告警信息。以此來及時(shí)處理設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，減少保護(hù)裝置推出時(shí)間;其二，保護(hù)的開關(guān)量包括啟動(dòng)重合閘、合閘加速、通信設(shè)備收信、開關(guān)輔助接點(diǎn)等，其會(huì)對(duì)保護(hù)運(yùn)行起到程度不一的作用，而通過客戶機(jī)可不間斷監(jiān)視保護(hù)裝置開關(guān)量變位報(bào)告，在其出現(xiàn)變位時(shí)，可借助查詢錄波器動(dòng)作信息、變電站一次系統(tǒng)狀態(tài)校驗(yàn)變位恰當(dāng)性、準(zhǔn)確性，如此可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)其可能潛在的問題并對(duì)其進(jìn)行提前干預(yù)，避免后續(xù)在運(yùn)行時(shí)引起誤動(dòng)作;其三，專家系統(tǒng)借助對(duì)各項(xiàng)故障數(shù)據(jù)加以搜集與分析，判斷安全自動(dòng)裝置、繼電保護(hù)裝置、斷路器工作過程的正確性，給出對(duì)應(yīng)裝置的動(dòng)作分析報(bào)告，如果裝置動(dòng)作行為錯(cuò)誤，會(huì)分析其形成該種情況的具體原因;就分析手段來講，可通過頻域、時(shí)域、波形來分析，也可利用數(shù)學(xué)工具展開專項(xiàng)分析，比如通過小波變換分析來分析與研究變壓器匝間故障問題，為各種故障問題的解決提供合理意見，發(fā)揮繼電保護(hù)更好的作用[1]。

2.2遺傳算法應(yīng)用

遺傳算法，指的是在大自然選擇、遺傳機(jī)制作用下，借助計(jì)算機(jī)設(shè)備來模擬對(duì)應(yīng)生物的進(jìn)化過程，以此來尋求最有效、最優(yōu)算法的搜索算法，其自適應(yīng)性在應(yīng)用過程中尤其突出，其在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下數(shù)點(diǎn)：輸配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障診斷、輸電系統(tǒng)電容控制與最優(yōu)配置、電力系統(tǒng)無功優(yōu)化、圖像處理等。以圖像處理中的圖像增強(qiáng)為例，其主要是將不清楚的圖像處理得更加清晰，其應(yīng)用到的技術(shù)包括空域法、頻域法等，其中頻域法是將原圖像加以變換，比如小波變換、傅里葉變換，在變換域中加以處理，以此來實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)，空域法則是直接對(duì)原圖像加以處理，應(yīng)用到的技術(shù)為平滑濾波、直方圖均衡、直接灰度變換等。以遺傳算法為基礎(chǔ)的圖像增強(qiáng)技術(shù)，其實(shí)現(xiàn)過程其實(shí)是尋找控制參數(shù)最優(yōu)、次優(yōu)解的過程，故而要實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)，首先需選擇參數(shù)模型，依靠參數(shù)模型的求解過程來實(shí)現(xiàn)圖像增強(qiáng)[2]。

過程如下：假定f（x，y）是x行、y列圖像的像素值，f（x，y）是通過遺傳算法增強(qiáng)之后對(duì)應(yīng)的圖像像素值，得出以下結(jié)論：f（x，y）=k（f（x，y）-m（x，y））+g（m（x，y）），g（*）是對(duì)比擴(kuò)展函數(shù);m（x，y）是x行、y列位置像素點(diǎn)在對(duì)應(yīng)領(lǐng)域局部均值，k是控制參數(shù)，圖像增強(qiáng)，可借助求解k的最優(yōu)解來實(shí)現(xiàn)。需明確的是，遺傳算法在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用，需建立系統(tǒng)的輸配電網(wǎng)絡(luò)故障診斷模型，但其在建立時(shí)通常存在各個(gè)方面的限制，使其難以達(dá)到理想狀態(tài)，故而需結(jié)合實(shí)際情況，調(diào)整遺傳算法的應(yīng)用路徑，以此來發(fā)揮其最大的效用。

2.3模糊理論應(yīng)用

模糊理論最大的價(jià)值是解決以往傳統(tǒng)數(shù)學(xué)難以完成的近似計(jì)算，其在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用，主要涉及模糊控制、系統(tǒng)規(guī)劃、潮流計(jì)算等，比如針對(duì)電力生產(chǎn)、干負(fù)荷變化的不確定性，可通過模糊值來代表某不確定負(fù)荷在集合中相應(yīng)的隸屬函數(shù)，構(gòu)建電力系統(tǒng)繼電保護(hù)最優(yōu)潮流模糊模型。

以無憂電壓優(yōu)化算法來說，傳統(tǒng)方式是進(jìn)行單目標(biāo)優(yōu)化，雖然具備一定的效用，但是卻未考慮到限制控制量調(diào)節(jié)數(shù)與有功網(wǎng)損問題，且在進(jìn)行電壓約束處理時(shí)，忽略了“軟約束”，針對(duì)該種情況，可通過模糊線性規(guī)劃算法來予以解決，為協(xié)調(diào)好節(jié)點(diǎn)電壓裕度、限制調(diào)節(jié)量、降低網(wǎng)損間的關(guān)系，在調(diào)節(jié)有限控制量的基礎(chǔ)上，校正邊界電壓，減少系統(tǒng)網(wǎng)損，保證各個(gè)節(jié)點(diǎn)電壓留有裕度;此外，還可通過模糊綜合評(píng)判電能質(zhì)量，形成二級(jí)評(píng)判體系，對(duì)電力系統(tǒng)的使用過程加以指導(dǎo)[3]。

2.4智能技術(shù)綜合應(yīng)用

每種人工智能技術(shù)都會(huì)因其本身特征存在局限性，很難處理電力系統(tǒng)中各種復(fù)雜問題，因此有必要綜合利用各種智能技術(shù)，體現(xiàn)各種智能技術(shù)各自的優(yōu)勢(shì)，比如綜合利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊理論來構(gòu)建模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，以此來提升電力系統(tǒng)的靈敏性、快速性、可靠性，為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行加一層保障[4]。

結(jié)語

綜上，文章就人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析，強(qiáng)調(diào)了其重要性與必要性，建議給予其足夠的重視，分析其應(yīng)用功效，必要時(shí)還可實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)人工智能技術(shù)的綜合利用，維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性。

參考文獻(xiàn)：

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[2]廣明偉，赫瑩旭，牛曉程.人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用[J].輕松學(xué)電腦， 2019，（22）：1-1.

[3]笪濤，孫東杰，張大林，等.配電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)與繼電保護(hù)措施研究[J].電力系統(tǒng)裝備， 2021（23）：3.

[4]虞勇，阮浩潔，沈罡，等.人工智能AI技術(shù)在保護(hù)壓板狀態(tài)識(shí)別的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用， 2020，（6）：2.