继电保护中电气工程智能系统应用研究

王磊

（国网宁夏电力有限公司检修公司，宁夏银川，750011）

0 引言

2021 年是中国共产党建党100 周年，在共产党的正确领导下，我国社会经济、工业、科技等都取得了翻天覆地的变化，尤其是电气工程智能系统技术得到快速发展，并在继电保护中取得了较好的应用效果[1]。人们对电力系统供电质量的要求随着生活水平的提高而增强，因此继电保护系统的安全、稳定运行对电力系统电力输送的安全、稳定性具有重要作用。文中将电气智能化系统应用于电力系统继电保护中，以此提升继电保护能力[2]。

1 继电保护发展分析

科学技术快速发展，电力系统智能化水平逐步提高，对继电保护要求与日俱增。同时，电子技术、通信技术及计算机技术的快速发展，对继电保护技术的发展具有积极促进作用[3]。继电保护技术发展空间巨大，我国自成立以来，继电保护技术的发展主要为以下阶段：

（1）建国初期，通过相关研究人员的不懈努力，我国拥有了包括设计、制造、研究、运行等多方面的功能相对完善的继电保护系统，推动了我国继电保护技术的向前发展[4]。

（2）八十年代，基于晶体管技术，继电保护迅速发展，尤其是天津大学与南京自动化设备厂合作开发的500 kV 晶体管高频保护，并将其应用于500 kV 线路，代表了我国继电保护研究在该时期的重大成功。

（3）我国继电保护技术在九十年代发展迅速，南京电力自动化研究院开发了微机线路保护设备，南京电力自动化设备厂与天津大学合作开发了微机相电压补偿方面高频继电保护设备。以上两设备在微机线路、机型、原理及主设备等方面存在较大差异，且两者各具优势，在质量及性能等方面为电力系统提供了优化保护[5]。

（4）基于微机保护设备，微机保护算法及软件方面的理论研究成果显著，九十年代以后，我国继电保护技术的发展为微机保护趋势。

2 继电保护现状分析

当前继电保护主要通过继电保护器检查电气自动化系统线路的稳定性，查找电气系统安全隐患点，并及时反馈安全隐患位置信息，保证在产生安全故障时可关闭故障相关设备，反馈故障位置点，消除故障的扩大化隐患，继电保护系统构成如图1 所示[6]。

图1 继电保护系统构成

继电保护器伴随新科技的发展不断更新，但在实际应用中新继电保护技术及继电保护装置尚且存在部分缺陷。当前，继电保护装置已突破反馈问题和检查隐患的局限，逐步与计算机技术相融合，增加了故障处理功能，提高了继电保护技术的智能化，进一步确保了电气自动化系统的稳定性及安全性。

此外，继电保护设备从单一功能向集成化发展，促进电气自动化设备在操作、调试、设置等方面的安全可靠性进一步提高。尤其继电保护技术与电子技术、计算机技术、通讯技术融合后，使得继电保护功能更加全面。

虽然继电保护在我国电气自动化系统中的发展较快，应用较为广泛，但尚且存在不足，安全故障经常出现。当前电力公司尚存思想固化的现象，难以通过发展的方式对待继电保护技术及装置，同时相关工作人员的专业技术素质欠缺，导致电力系统自动化发展方面的安全故障频繁产生。对此，当前电气自动化系统应加强注重继电保护的稳定性及安全性提升，进而促进继电保护安全技术获得切实应用及普遍提升，推动继电保护工程安全性的逐步发展[7]。

3 电气工程智能系统结构分析

电气工程智能系统结构如图2 所示。该系统在CAD 系统中引入专家系统，将FOR-TRAN77 语言、Auto LISP 语言、Turbo PROLOG 语言三者交互式编制引入ICAD 系统，有效的促使了各语言自身优势的发挥，简化了程序编制。同时，基于用户设计菜单，补充系统功能，将无功功率补充与专家系统，进而将其嵌入CAD 系统，实现了系统的易于接受性、简洁性及直观性，用户可根据菜单选择工作方式，且可缩短用户掌握熟悉操作方法和操作方式时间[8]。有效的提高了设计效率，降低了设计成本，减轻了设计者负担。

图2 电气工程智能系统结构图

4 完善数据结构分析

通常专家系统可有效展示所设计知识类型及相应结构等方面的问题及缺陷[9]。由于表现具有简化性，难以满足系统的可扩展性及通用性。对此提出相应知识的表现方法具有关键作用。宏观基础方面，电气设计过程整体来说为正向推理过程，基于初始数据产生推理驱动力，进而匹配相应规则，处理相应冲突，获得与之相应结论等。以上均对继电保护设计系统相应的结构参数及初始数据等设计进一步提出了要求。同时对于变压器设备等初步设计完成的主设备继电保护，通过该系统初始数据参数类型及对应关联组进行表示。通常变压器保护系统框架由故障保护类型级、保护方式级、系统级等构成，各级框架均需类似结构进行表示，且各框架均隶属于更高一级框架[10]。框架槽的嵌套关系及形式，可有效对保护系统整体描述发挥关键作用。以上一方面可降低数据、节省数据，另一方面可有效维持信息的一致性。

5 结论

我国电力系统继电保护技术飞速发展，且其具有广阔的发展空间，对电气工程智能系统在继电保护中的应用研究具有重要意义。继电保护技术逐步优化完善。电气工程智能化系统在电力系统中的应用对继电保护系统的安全稳定运行具有积极促进效果，但同时其自身尚存在一定不足。针对继电保护中的电气工程智能系统实际应用进行研究分析，并据此提出相应建议，为后期研究提供了参考。