人工智能技术在电力系统继电保护中的应用研究
潘国元
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潘国元,. 人工智能技术在电力系统继电保护中的应用研究[J]. 人工智能研究,20228. DOI:10.12721/ccn.2022.157130.
摘要: 现代科学技术不断发展,先进技术层出不穷。这些先进技术的出现为行业发展创造有利条件。依托信息技术,产生了很多先进的技术形式,人工智能技术便是其中的一种。人工智能技术在各行业中的应用较广泛,技术应用成果较显著。在电力系统继电保护阶段,合理利用人工智能技术,能够提升装置运行的科学性、合理性。
关键词: 人工智能技术;电力系统;继电保护;应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157130
基金资助:

人工智能技术在电力系统继电保护中的应用研究

1人工智能技术的概念

人工智能技术是新学科领域,它能够将信息技术、通信技术及其他专业技术融合,突出智能化的特点,并且与新型的机械设备紧密联系,通过程序的开发管理,模拟应用人工智能技术手段。在技术应用阶段,能够呈现与人类智慧相同的效果,甚至完全超出人类智慧水平。

人工智能从开发到应用,社会各界对其褒贬不一,有很多专家认为这项技术违背人类发展规律,可能给人类造成反噬。但是也有专家认为,科学地应用人工智能技术,能够为人类发展谋求新的路径。人工智能是程序支持的工作,如果没有程序的支持,就不会有人工智能技术,有专家认为反噬是一种荒谬的论断。从实际上看,人们对人工智能有怎样的批判,都不会影响人工智能技术的应用,如今,人工智能技术正在不断发展。

2电力系统继电保护中存在的问题

针对继电保护,日常的电力系统运行环节依旧有诸多问题出现,要求相关人员能够采取合理有效的保护措施。

首先,在用电的过程中,随着系统规模的持续扩大,对应地系统短路电流增大,特别是在开展动态化的管理进程之中,如果电路电流成倍增加,继电保护装置无法感知周边的电气量变化情况,继电保护的时间进一步延长,短时间内扩大系统故障范围,出现严重后果。

其次,计算问题也是继电保护需要解决的重要问题。针对保护装置,各个位置电气量的定值计算属于日常工作,但是对于部分线路,线路和继电保护装置可能会存在相斥性,这样会直接影响到实际的计算过程,数据的真实性难以保障。

另外,继电保护功能有局限性,无法匹配现阶段电力系统的发展需求,进而影响保护功能的实施,引发系统的其余问题。因此,要求做好继电保护系统的改革处理,要求新的智能化技术的融入。

3人工智能技术在电力系统继电保护中的应用

3.1暂态保护模式的应用

高科技的不断发展,使得人工智能技术的应用范围逐渐扩大。利用人工智能技术,不仅能提升继电保护的效率,还能提升故障判断的精准性、有效性。此外,还能处理单一工频信号无法处理的问题。使用暂态保护模式能够更精准地判断故障问题,其工作原理是利用系统运行阶段的各类信号,实现电力设备、输电线的保护与管理。该技术形式能够根据故障的类型、位置、持续时间等,完成对系统的针对性分析、判断。传统的继电保护形式不能满足现代化的电力系统运行的要求,这是因为传统的继电保护形式主要通过系统过滤的方式来忽视故障发出的各种信号,这种过滤信息的方式需要投入大量的人力及时间;使用暂态保护模式能缓解人力及时间压力,在高频信号中完成故障暂态的高效管理,充分展现人工智能技术的应用价值。

3.2接地保护

在电力系统建设期间,由于不同电力系统的线路不同,选择的接地方式也存在差异。将电力系统在运行期间产生的电流作为主要依据来划分接地方式,可以分为以下两种模式。第一,若实际的电流相对较大,则通常会运用大电流接地方式。在运行期间若线路发生了故障,便能够在人工智能技术的支持下有效识别故障,在此基础上更高效地消除故障,同时能够在第一时间切断线路。第二,若在实际运行过程中产生的电流相对较小,则需要运用小电流接地方式。在具体运行期间,通过应用人工智能技术能够及时发现小电流接地故障,并发出相应的报警信号。当继电保护装置发生了故障时,可以发出装置故障信号以便人工及时处理,在此期间的电力系统也能够继续正常运行。

对大电流接地系统来说,执行系统是其非常重要的组成部分,而对小电流接地系统而言,逻辑层则是关键性的功能。在实际运行过程中,因为电力系统三相平衡,通常不会产生零序电压,三相电压是其最主要的分布点。若实际中的三相电压与电压表连接,就能够单独显示电压。若电力系统出现了接地故障,在接地故障点就会出现零序电压,同时会及时发出警告信息,相关的系统维护人员在收到警告信息后,只需要分析电压读数便能够有效判断发生的故障问题。

3.3变压器继电保护

实际的运行与应用中变压器是关键,现阶段的人工智能技术已经在变压器如下保护之中应用。1)瓦斯保护。电力系统的变压器出线内部故障时,往往会在变压器油中分解出大量的气体,从油箱向油枕流动,通过人工智能技术对气体流动的强烈程度进行动态监控,如变压器瓦斯的强烈程度超出了规定的定值,会及时断开主变各侧断路器,发出报警,降低主变压器内部故障时带来的损害。2)短路保护。合理地利用人工智能技术可以通过阻抗继电保护器对变压器短路问题进行有效地保护。结合相关资料分析,通过人工智能技术进行电路系统的设置,在变压器内部发生短路时可以及时发现故障并可靠动作。

3.4数字继电保护模式的应用

如今,数字化技术的应用范围较广,优势较大。在电力系统中引入数字化技术,融合先进的技术手段,打造数字化的电路,能够提升继电保护装置的智能化水平,提升电力系统保护的整体水平。相较于传统的电磁继电保护模式,数字继电保护模式的功能更强大,能提升电力系统稳定性和可靠性。在电力系统中应用数字继电保护模式,能对变压器、电动机等进行技术管控。在电网中,数字继电保护模式的应用效果较理想。过流继电器是实现数字化继电保护的一种形式,在运行管理阶段,可以完成电力系统的精细化管理。如果电流信息显示系统处于正常的运行状态,继电器不会有警示;如果系统中的电流超出限定值,继电器会有所反应,需要切断电流,达到继电保护的目标。

3.5智能化监控系统的建立

通过合理应用人工智能技术能够为智能化系统的建设方面提供强有力的支持,加强对现代化先进技术的应用,不断优化和完善智能化监控系统,提高监控系统的智能化水平。在此基础上将智能化技术应用在电力系统运行过程中,能够实现对电力系统的全面监控。相关工作人员应用智能化监控系统,基于网络数据和过程控制单元,可以更好地了解电力系统运行过程中各方面的情况。除此之外,相关研究人员通过应用现代化通信技术和数据传输技术,有利于进一步提高监控系统监控水平。通过此种方式为电力系统的持续稳定运行提供有效的保障,保障人们生产生活所需电力能源的需求,这对推动我国社会经济的健康可持续发展具有重大的意义。

结论

将人工智能技术应用于电力系统的继电保护中,能够有效解决传统方式存在的一些问题,有效提高继电保护工作开展的效率,提升质量。因此,后续不断深入研究电力系统继电保护中人工智能技术的应用具有重大意义。

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