摘要：在电力系统出现故障时，继电保护系统可以在最短时间、最小区域内切除故障设备，并发出报警，进而实现保护电力系统的目的。随着科技的发展，人工智能技术逐渐被应用到了电力继电保护系统中.在电力系统继电保护中应用人工智能技术能够有效提升继电保护的智能化水平。本文主要对在电力系统继电保护中人工智能技术的现状及应用进行了探究，以期对相关人员起到参考作用。
关键词：继电保护；人工智能技术；应用
引言
电力系统在运行的过程中，可能由于各种外在以及内在因素的影响，使电力系统运行出现过负荷、过电压、振荡等非正常状态。电力系统继电保护就是在电力系统出现故障或者运行状态不正常的时候，能够在最短的时间、最小的区域内将故障设备迅速切除，并发出警告，以此来确保电力系统的稳定。电力系统继电保护的发展经历了机电型、整流型、晶体管型、集成电路型以及微机保护型的阶段。现在科研人员又研究出了人工智能技术，将使电力系统继电保护进入一个新的阶段，弥补之前电力系统继电保护技术的不足。
一、电力系统继电保护技术的现状
（一）微机继电保护技术
随着我国经济的快速发展，电力能源也逐渐成为了人们生产生活中必不可少的能源，电力行业也开始迅猛发展。经过国内外学者的长期研究，微机继电保护技术在我国电力系统中得到了广泛的应用。微机继电保护技术在电力系统中实现自我测试功能，特别是强大的逻辑处理能力、数值计算能力和记忆能力等性能已经远远超过传统的晶体管系统。而且在微机继电保护系统中主要依靠了微型计算机技术，不论是在计算精度方面，还是电力自动化方面，微型计算机技术都具有较大的作用。但是由于人们对电力系统的要求日益提升，微机继电保护技术也逐渐呈现出不足之处，人工智能技术的加入使微机继电保护系统更加完善。
（二）继电保护的装置更加多样
电力系统继电保护装置的选择对继电保护工作能否顺利进行有着正重要影响。在选择继电保护装置时，既要有足够的功能以完成工作任务，又要具有可靠性、灵活性以及速动型等特点，促进继电保护工作的顺利进行。随着科技的进步与发展，促进了电力系统继电保护装置的研究，使得继电保护装置更加多样，进而可以促使电力系统根据实际需求来选择合适的继电保护装置，能够使装置在具备以上两点基本特性之外更加有效地应对运行故障，推动继电保护更好的发挥作用，确保电力系统的稳定。
（三）继电保护技术与现代技术融合
发展继电保护技术的提高离不开现代技术的推动，现代技术是继电保护技术发展与创新的重要影响因素。例如将自动化技术、网络技术、计算机技术等现代技术与继电保护技术相互融合，使得继电保护技术实现了网络化、智能化和自动化，提高了机电保护技术的工作效率以及工作质量，进而实现了电力系统的再现控制与故障调节。将现代技术中的单片技术与继电保护技术相互融合，使得继电保护微机化，进而促使继电保护装置动作的正确率得到提升。
二、继电保护中人工智能技术的应用
（一）专家系统在继电保护中的应用
专家系统多适用于对时间要求较为宽松的继电保护工作中，如故障诊断、高阻接地故障探测及继电保护的整定与协调等，还可以用于定值智能化整定计算和管理专家系统、零序电流保护整定计算以及保护设备协调的专家系统等。专家系统在故障诊断中的应用，指把继电保护装置工作的动作逻辑和运行人员的诊断经验用规则表示出来，纳入故障诊断专家系统中，以此来方便寻找故障原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在继电保护的整定与协调方面的应用，利用通用规则，对继电保护设计的问题进行全面综合分析，当通用规则提供的方案存在缺陷时，解决矛盾冲突。
（二）模糊理论的应用
模糊逻辑能够完成传统数学方法难以做到的近似计算。近几年来，模糊集理论在电力系统中的诸多应用领域取得飞速进展，包括了潮流计算系统规划、模糊控制等方面。例如对干负荷变化和电力生产的不确定性，就可运用模糊值来表示某不确定负荷在实际集合中的隶属函数，建立起电力系统最优潮流的模糊模型。传统无功电压算法一般是单目标优化问题，并没考虑有功网损的降低和限制控制量调节数最少。而且在处理电压约束时，未考虑“软约束”特性。可引入模糊线性规划算法以解决这一问题。为很好地协降低网损、限制调量和确保节点电压裕度三者关系，在有限控制量调节的前提下，可实现校正违界电压、降低系统网损和确保所有节点电压留有一定裕度。利用模糊综合评判的方法对电能质量进行综合评价的二级评判法。
（三）人工神经网络在继电保护中的应用
人工神经网络在继电保护中的应用主要包括在故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护以及主设备保护等方面。具体如在方向保护中的应用，利用BP模型作为方向保护的方向判别元件，来对高压输电线进行方向保护；利用人工神经网络的学习和模式识别能力，进行电流保护等。人工神经网络在电力系统机电保护中的运用，可以通过大量故障样本的训练，及时、有效的识别出现的故障，进而保护了电力系统的稳定。
（四）遗传算法的应用
算法是基于自然选择和遗传制，在计算上模拟生物进化机制的寻优搜索算法。其能在复杂而庞大空间中自适应的搜索寻找出或准最优解且算法简单适用。遗传算法对待求解问题几乎没有什么限制，也不涉及常规优化问题求解的复杂数学过程，并能够得到全最优解或局部最解集，这是其优于传统技术之处。遗传算法从优化的角度出发，基本上可以解决故障诊断问题，尤其是复故障或存在保护、断路器误动作的情况下，能够给出全或局部最优多个可能的诊断结果。但是如何建立合理的输电网络故障诊断模型是使用遗传算法的主要“瓶颈”。如果能够建立合理的数学模型，那么不仅可以使用遗传算法解决故障诊断问题，还可以使用其他类似的启发式优化算法解决故障诊断问题。
（五）小波分析在继电保护中的应用
小波分析在继电保护中的应用主要包括对与电流、电压相关的故障诊断，该技术通常要与其他技术结合应用。具体应用如在变压器短路电流和励磁涌流中，可以通过小比分析的方法来提取励磁涌流的间断角特征，然后结合模糊理论对故障进行分析判断；还可以利用小波变换分别提取变压器正常运行和非正常运行的电流信号，为人工神经网络故障判断的训练提供数据基础等。
三、结束语
人工智能技术在电力系统继电保护中的应用使得继电保护的工作效率得到了很大的提高。随着我国电力系统的持续发展，以及市场竞争影响日益增大，为人工智能技术在电力系统的应用提供了广阔发展前景。人工智能技术还将不断地进步发展，加强智能科学在电网中的科研和应用，将更好的满足电力系统对继电保护功能的需求，确保电网安全稳定经济运行。
参考文献
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论文作者:卫勃
论文发表刊物:《电力设备》2019年第17期
论文发表时间:2019/12/19
标签：继电保护论文; 电力系统论文; 技术论文; 人工智能论文; 算法论文; 故障论文; 微机论文; 《电力设备》2019年第17期论文;