電力人工智能技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：電力人工智能技術(shù)范文

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

中圖分類號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1暫態(tài)保護(hù)

隨著對(duì)人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的深人研究,相繼出現(xiàn)了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)故障類型的判別、故障距離的確定、方向保護(hù)、主設(shè)備保護(hù);用小波理論的數(shù)學(xué)手段分析故障產(chǎn)生信號(hào)的整個(gè)頻帶的信息并用于實(shí)現(xiàn)故障檢測。這些人工智能技術(shù)不僅為提高故障判別精確度提供了手段,而且能夠使一些基于單一工頻信號(hào)的傳統(tǒng)算法難以識(shí)別的間題得到解決。然而目前為止,人工智能的應(yīng)用還沒有能夠提供取代傳統(tǒng)保護(hù)的新的原理,而且這些方法的應(yīng)用同樣受傳感器頻寬的限制,其結(jié)果往往是通過復(fù)雜的計(jì)算和繁瑣的工作只能換取故障識(shí)別的準(zhǔn)確度或可靠性的一點(diǎn)提高。通過檢測故障暫態(tài)產(chǎn)生的高頻信號(hào)來實(shí)現(xiàn)傳輸線及電力設(shè)備等的保護(hù):“是新一代的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)思想,簡稱“暫態(tài)保護(hù)”。故障暫態(tài)產(chǎn)生的信號(hào)中含有大量的信息,其中包括故障的類型、方向、位置、持續(xù)時(shí)間等。這些信息貫穿于信號(hào)的整個(gè)頻域,從直流、工頻到高頻。在基于工頻的傳統(tǒng)保護(hù)方式中,故障產(chǎn)生的高頻量被當(dāng)作于擾濾掉,大量的研究工作用在設(shè)計(jì)濾掉高頻信號(hào)的濾波器上?！皶簯B(tài)保護(hù)”首先通過特殊設(shè)計(jì)的高頻檢測裝置及算法來從故障暫態(tài)中提取所需的高頻信號(hào),利用專門設(shè)計(jì)的快速信號(hào)處理算法來判斷故障。微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得暫態(tài)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)成為可能。

擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng);如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。提出擁有限脈沖相應(yīng)(finiteimpulseresponse)ANN構(gòu)造單相和三相變壓器的差動(dòng)保護(hù),這種ANN模型適于處理瞬時(shí)信號(hào),研究了3種結(jié)構(gòu):第一種用于檢測單相變壓器的內(nèi)部故障;第2種用于檢測三相變壓器的內(nèi)部故障;第3種由一組第1種結(jié)構(gòu)的ANN組成,用于檢測三相變壓器的內(nèi)部故障。在分析BP算法缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種變結(jié)構(gòu)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最大值算法,通過簡化訓(xùn)練過程,加快網(wǎng)絡(luò)收斂和診斷推理速度,從而提高故障識(shí)別率,實(shí)現(xiàn)故障的自動(dòng)診斷和智能化綜合保護(hù)。需要指出,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法雖然有利于克服專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取瓶頸、知識(shí)庫維護(hù)困難等問題,但它不適于處理啟發(fā)性知識(shí)。而且,由于ANN技術(shù)本身不夠完備,它的學(xué)習(xí)速度慢,訓(xùn)練時(shí)間長以及解釋功能弱,從而影響了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用化。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究,已取得初步成果。

3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬人腦組織結(jié)構(gòu)和人類認(rèn)知過程的信息處理系統(tǒng)。早在1943年,已由心理學(xué)家WarrenS.Meeulloeh和數(shù)學(xué)家WalthH.Pitts提出神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型,后被冷落了一段時(shí)間,80年代又迅猛興起〔,飛。ANN之所以受到人們的普遍關(guān)注,是由于它具有本質(zhì)的非線形特征、并行處理能力、強(qiáng)魯棒性以及自組織自學(xué)習(xí)的能力。其中研究得最為成熟的是誤差的反傳模型算法(BP算法),它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及算法直觀、簡單,在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用較多。對(duì)于電力系統(tǒng)這個(gè)存在著大量非線性的復(fù)雜大系統(tǒng)來講,ANN理論在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用具有很大的潛力,很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度

4模糊理論

1965年,美國學(xué)者L.A.Zadeh在“Informatio-nandConirol’,上首先提出了模糊集合的概念,其論文“FuzzySets”開創(chuàng)了模糊數(shù)學(xué)及其應(yīng)用的新紀(jì)元。在模糊理論發(fā)展的初期,它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用是十分有限的,這主要是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的工程師首先考慮的是電力系統(tǒng)的可靠性,對(duì)模糊邏輯還持有懷疑態(tài)度。但隨著這一理論的不斷發(fā)展完善,它在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛,華北電力大學(xué)楊奇遜教授提出在特征層次上模擬人腦識(shí)別事物的方法來識(shí)別電氣量的特征。人類認(rèn)識(shí)事物的過程是在特征層次上對(duì)事物進(jìn)行分類和識(shí)別,并不需要復(fù)雜、精確的計(jì)算。模糊模式識(shí)別為進(jìn)行這類特征識(shí)別提供了有效的工具。微機(jī)保護(hù)正是在這一點(diǎn)上模擬人類識(shí)別事物的特征,辨別和區(qū)分不同的對(duì)象,最終通過原理上的智能化實(shí)現(xiàn)更高的性能。用模糊理論構(gòu)造變壓器保護(hù)原理,以區(qū)別內(nèi)部故障、涌流、過激以及電流互感器飽和情況下的外部故障。選取變壓器原、副邊的電流為特征量,根據(jù)EMTP程序得到的仿真結(jié)果,采用統(tǒng)計(jì)方法得到模糊規(guī)則。之后,采用DemPster一Shafer證據(jù)理論對(duì)模糊規(guī)則進(jìn)行處理,得到最終結(jié)果。基于模糊理論設(shè)計(jì)一種序分量高壓線路保護(hù)選相元件。目前華北電力大學(xué)研制成功應(yīng)用模糊理論的高壓線路保護(hù)一套,現(xiàn)已通過鑒定,并批量投人運(yùn)行。然而,在模糊理論中,由于隸屬度的獲取,復(fù)雜系統(tǒng)的模糊模型的建立、辨識(shí),語言規(guī)則的獲取、遺忘、修改等理論和方法還不夠完善,使該理論的應(yīng)用受到了限制。從目前情況來看,將模糊集理論與人工智能中的專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等相結(jié)合不失為解決這一困難的好方法。

5小波分析

小波分析是一種嶄新的時(shí)頻分析方法,具有良好的時(shí)頻局部化特性和對(duì)信號(hào)自適應(yīng)、“變焦距”多尺度分析能力,適合于對(duì)非平穩(wěn)信號(hào)的處理。小波分析是Fourier變換的突破性進(jìn)展,并發(fā)展了窗Fourier變換的局部化思想,它的窗寬隨頻率增高而縮小,符合高頻信號(hào)的分辨率較高的要求。小波分析的主要特點(diǎn)之一是具有用多重分辨率來刻劃信號(hào)局部特性的能力,從而它很適合探測在正常信號(hào)中出現(xiàn)的瞬態(tài)反常現(xiàn)象并展示其成分。建立了電壓行波的故障特征和小波變換模極大值之間的聯(lián)系,為構(gòu)造性能優(yōu)良、可靠的行波測距和行波保護(hù)奠定了重要的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。提出一種用小波理論區(qū)分變壓器勵(lì)磁涌流和短路電流的新原理。華北電力大學(xué)楊奇遜、劉萬順教授提出利用小波理論進(jìn)行特征提取,利用模糊集方法區(qū)分變壓器勵(lì)磁涌流和故障的新方法。該方法通過小波變換的模極大值的符號(hào)特征來提取勵(lì)磁涌流的間斷角特征,這種從定量到定性的識(shí)別方法為研制新型的變壓器保護(hù)提供了一種較先進(jìn)的新原理。采用小波變換對(duì)故障后的暫態(tài)現(xiàn)象進(jìn)行分析,以快速識(shí)別故障類型,可用于高速保護(hù)。提出用小波變換和ANN檢測變壓器故障。先用EMTP程序產(chǎn)生變壓器在正常運(yùn)行和故障時(shí)的信號(hào)(主要是電流信號(hào)),之后用小波變換進(jìn)行處理,提取特征量,最后用ANN進(jìn)行訓(xùn)練和估計(jì)。通過應(yīng)用小波變換提取重要的特征量,ANN的結(jié)構(gòu)得以簡化,訓(xùn)練速度得到提高。

6結(jié)束語

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,新的方法也在不斷涌現(xiàn),在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大,為繼電保護(hù)的發(fā)展注人了新的活力。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,分析不確定因素對(duì)保護(hù)系統(tǒng)的影響,從而提高保護(hù)動(dòng)作的可靠性,是今后智能保護(hù)的發(fā)展方向。雖然上述智能方法在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進(jìn)一步完善,而且某些應(yīng)用還只是處于探討和實(shí)驗(yàn)階段,距離工程實(shí)際還有差距,因此無論是在理論研究還是工程應(yīng)用方面都還有很多工作要做。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)、通信等各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,可以預(yù)見,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

參考文獻(xiàn):

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第2篇：電力人工智能技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：電力運(yùn)行檢修；問題；技術(shù)管理；要點(diǎn)

前言

由于輸電線路多架設(shè)于野外，運(yùn)行環(huán)境惡劣，受氣候因素影響大，加之人為因素等其他因素的影響，使得電力系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中不可避免的會(huì)發(fā)生這樣那樣的問題，給電力運(yùn)行造成影響，降低電力運(yùn)行安全性，甚至引發(fā)火災(zāi)的事故。因而必須要加強(qiáng)對(duì)電力運(yùn)行的檢修及其技術(shù)管理，以減少或避免故障發(fā)生。

1電力運(yùn)行檢修管理存在問題

1.1檢修人員技能水平較低

在電力運(yùn)行檢修工作中，檢修人員的素質(zhì)、技能水平直接影響著電力運(yùn)行檢修的效率與檢修質(zhì)量。受傳統(tǒng)檢修方式影響，現(xiàn)階段我國許多電力企業(yè)仍舊采用計(jì)劃檢修方式，這種定時(shí)定量的檢修方式在一定程度上導(dǎo)致檢修人員平時(shí)不注重對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的檢修，削弱了檢修人員對(duì)力運(yùn)行檢修的重要性認(rèn)識(shí)，加之大多數(shù)檢修人員檢修經(jīng)驗(yàn)有限，技能水平不足，大大降低了電力運(yùn)行檢修技術(shù)管理水平。雖然近幾年電力方面專業(yè)人才培養(yǎng)力度加大，電力從業(yè)人員素質(zhì)要求有所提升，但在短時(shí)間內(nèi)這種現(xiàn)象還難以有較為明顯的改變，電力企業(yè)現(xiàn)有檢修人員的思想認(rèn)識(shí)、素質(zhì)和技能水平還有待進(jìn)一步提升。

1.2風(fēng)險(xiǎn)控制力度薄弱

電力企業(yè)的特殊性決定了其高風(fēng)險(xiǎn)的特征。理論上，電力運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)管理應(yīng)受到相關(guān)人員的高度關(guān)注與控制，但實(shí)際上由于電力人員思想認(rèn)識(shí)上的不足，風(fēng)險(xiǎn)管理措施的不到位，風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)的不完善等原因，使得電力運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)控制力度較為薄弱，風(fēng)險(xiǎn)分析、預(yù)測及評(píng)估還有待進(jìn)一步加強(qiáng)。電力運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管控既需要有高素質(zhì)、高水平人才的投入，也需要有先進(jìn)設(shè)備和強(qiáng)大技術(shù)作支撐，但許多電力企業(yè)目前在這方面還處于欠缺狀態(tài)。

2電力運(yùn)行檢修技術(shù)管理要點(diǎn)

2.1注重檢修安全與檢修工作時(shí)效性

安全作為電力生產(chǎn)、運(yùn)行檢修工作中的一個(gè)重要問題，在我國大力倡導(dǎo)安全生產(chǎn)的情況下，逐漸受到了人們越來越高度的關(guān)注與重視。在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行檢修時(shí)，特別是對(duì)運(yùn)行狀態(tài)下電力系統(tǒng)的檢修，安全問題決不容忽視，電力企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在檢修隊(duì)伍正式開展電力運(yùn)行檢修工作之前，應(yīng)組織會(huì)議集中、反復(fù)強(qiáng)調(diào)安全的重要性，嚴(yán)格要求所有檢修人員必須認(rèn)真全面做好各項(xiàng)安全防護(hù)措施，對(duì)自身安全負(fù)責(zé)，對(duì)他人安全、對(duì)電力的正常運(yùn)行負(fù)責(zé)，對(duì)安全措施布置情況進(jìn)行檢查，確保安全工作及時(shí)、到位、有效。此外，針對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，還要求檢修工作必須要保證時(shí)效性，這是因?yàn)槿魴z修工作不及時(shí)，將很可能會(huì)使系統(tǒng)、設(shè)備發(fā)生的故障得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理，從而給系統(tǒng)埋下安全隱患，導(dǎo)致系統(tǒng)工作異常，所以保證電力運(yùn)行檢修工作的時(shí)效性也是其技術(shù)管理要點(diǎn)之一。

2.2強(qiáng)化運(yùn)行監(jiān)控與風(fēng)險(xiǎn)管理

電力運(yùn)行檢修包括電力系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)作過程的檢修和設(shè)備的檢修兩部分，但在實(shí)際檢修中檢修人員往往容易忽略對(duì)設(shè)備的檢修，從而增大電力運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率。為了減少或規(guī)避這一情況發(fā)生，強(qiáng)化電力運(yùn)行檢修過程的監(jiān)控和電力運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理尤為重要。電力企業(yè)應(yīng)根據(jù)自身電力運(yùn)行特點(diǎn)和電力運(yùn)行檢修需求，對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行不斷完善，重視對(duì)電力設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測檢修。充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)、人工智能技術(shù)、故障自檢測技術(shù)等多種現(xiàn)代化信息技術(shù)，構(gòu)建完善的電力系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)，通過該監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)電力運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行過程，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控，確保系統(tǒng)或設(shè)備出現(xiàn)異常、故障可以得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效處理。與此同時(shí)，完善風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)。受電力企業(yè)的特殊性決定，電力運(yùn)行檢修的技術(shù)管理風(fēng)險(xiǎn)性高，且一旦發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)往往會(huì)造成較為嚴(yán)重的損失，所以加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理，提高風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)完善性勢在必行。技術(shù)管理離不開技術(shù)的支持，電力工作者，電力檢修人員應(yīng)依靠先進(jìn)技術(shù)手段來強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)功能，提高系統(tǒng)工作性能，將專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、各種算法等引進(jìn)到風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)當(dāng)中，提高系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)分析、預(yù)測、評(píng)估能力，從而減少電力運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。

2.3提高檢修人員專業(yè)水平

檢修人員作為電力運(yùn)行檢修技術(shù)管理重點(diǎn)對(duì)象之一，對(duì)于其的管理應(yīng)重點(diǎn)從素質(zhì)與技能水平兩方面來進(jìn)行。首先，電力企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)檢修人員的培訓(xùn)與素質(zhì)教育，定期組織開展技術(shù)培訓(xùn)和素質(zhì)教育活動(dòng)，要求全體檢修人員必須全員參與，必須注重對(duì)新知識(shí)理論、新技術(shù)方法的學(xué)習(xí)和掌握。在實(shí)際培訓(xùn)過程中，就電力運(yùn)行檢修中易出現(xiàn)問題環(huán)節(jié)，常見問題及其對(duì)應(yīng)有效的處理方法進(jìn)行強(qiáng)調(diào)，提高檢修人員安全意識(shí)與職業(yè)道德素養(yǎng)，端正工作態(tài)度，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。加強(qiáng)新技術(shù)的學(xué)習(xí)，提高檢修人員專業(yè)技能水平，努力打造一支專業(yè)精英的檢修團(tuán)隊(duì)，為電力運(yùn)行檢修技術(shù)的管理注入強(qiáng)大力量。

3總結(jié)

總之，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會(huì)受到諸多因素的影響，其檢修技術(shù)管理工作必須要引起電力企業(yè)、電力工作人員的高度重視，并結(jié)合電力企業(yè)實(shí)際情況，從安全、時(shí)效性、人員、管理系統(tǒng)、技術(shù)等各項(xiàng)要點(diǎn)入手，不斷強(qiáng)化各方面管理，強(qiáng)化技術(shù)支持，保證電力系統(tǒng)持續(xù)處于安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)之下，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

參考文獻(xiàn)

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