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神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文第1篇

關(guān)鍵詞：智能化；信息處理技術(shù)；人工智能；神經(jīng)網(wǎng)絡

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）31-0254-02

近年來，智能信息處理技術(shù)獲得了突飛猛進的發(fā)展，該技術(shù)有機融合了控制技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)等多種先進技術(shù)，能夠高效實現(xiàn)信息的采集和處理任務。開展信息的智能化處理技術(shù)研究具有非常重要的意義，能夠全方位的了解和掌握智能信息處理技術(shù)的發(fā)展及運用狀況，并發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢和作用，為今后的研究提供依據(jù)。

1 信息的智能化處理技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

1.1信息的智能化處理技術(shù)的產(chǎn)生

早在1930年就產(chǎn)生了信息的智能化處理技術(shù)，然而因為運算功能強大的工具，致使智能化信息處理技術(shù)的功能無法得到全面體現(xiàn)，這在一定程度上限制了信息的智能化處理技術(shù)的發(fā)展和成熟。計算機技術(shù)的廣泛應用為信息的智能化處理技術(shù)的進一步發(fā)展提供了堅實的基礎保障，研發(fā)出多種智能信息處理產(chǎn)品，在人們的工作和生活中得到了大規(guī)模的應用，為人們提供了極大的便利，同時也產(chǎn)生了較大的社會及經(jīng)濟效益。針對當前醫(yī)學領(lǐng)域中的GT機而言，該機器充分運用了智能化信息處理技術(shù)的優(yōu)勢[1]；同時美國科學家J. W.Coolev領(lǐng)導多位研究人員共同研制出先進的FFT算法，極大地推動了科學研究領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。隨后硬件電路就借助FFT算法對智能監(jiān)測儀器進行開發(fā)研究，推出多種自動化和智能化程度較高的檢測設施，獲得了很大的成功[2]?？茖W技術(shù)的實時發(fā)展使信息的智能化處理技術(shù)也不斷更新，科技水平逐步提升，智能化信息處理技術(shù)在信息處理系統(tǒng)中發(fā)揮的作用越發(fā)重要。

1.2信息的智能化處理技術(shù)的發(fā)展

信息處理技術(shù)順應著通信技術(shù)、計算機技術(shù)的發(fā)展潮流，已經(jīng)進入到一個全新的發(fā)展階段，不僅更新了傳統(tǒng)的發(fā)展理論及方式，在研究領(lǐng)域方面也獲得了進一步的拓展，構(gòu)建出全新的研究理論及方法。在信息處理技術(shù)最初發(fā)展階段，線性、最小相位及因果等系統(tǒng)是幾大關(guān)鍵研究內(nèi)容，在不斷的發(fā)展過程中已經(jīng)逐漸轉(zhuǎn)向非最小相位、非因果和非線性等研究領(lǐng)域，能夠結(jié)合信息的變化開展針對性的處理工作。能夠處理可靠性和穩(wěn)定性較差的信息是智能化信息處理技術(shù)最顯著的特征，能夠使其轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽亢痛_定的信息。在智能化信息處理技術(shù)的支撐下，能夠在確定性較差的信息內(nèi)獲取相對精確的結(jié)果，能夠?qū)π畔⑦M行有效、充分的利用，顯著改善了信息的整體利用率。

構(gòu)建具有良好判斷能力、理解能力和學習能力的人工智能系統(tǒng)是開展智能化信息技術(shù)研究的根本目標，信息的智能化處理技術(shù)主要借助不同算法對信息進行采集和利用，最終達到智能化管控的效果。由此得知，信息的智能化處理技術(shù)主要研究內(nèi)容為：1）環(huán)境、機器同人的彼此智能化交互協(xié)作。該技術(shù)能夠?qū)φZ音或文字開展自動識別研究，并嘗試理解自然語言，對圖像、視覺信息進行自主化的加工和處理，確保環(huán)境、機器同人三者能夠?qū)崿F(xiàn)信息的互動溝通、交流[3]；2）將有價值、有效信息從數(shù)據(jù)庫內(nèi)進行提取，并總結(jié)基本規(guī)律。智能化信息處理技術(shù)的根本研究內(nèi)容為機器學習及簡約數(shù)據(jù)，需要借助已經(jīng)掌握的模式識別理論、知識，針對數(shù)據(jù)信息進行簡化處理，通過可閱讀的方式將信息呈獻給決策人員，便于制定出科學的決策。也能夠自動化的學習多種數(shù)據(jù)，進而進行數(shù)據(jù)的評價和分類處理工作，對結(jié)果進行準確的預測；3）合理規(guī)劃和優(yōu)化智能系統(tǒng)，發(fā)揮系統(tǒng)的協(xié)作、決策功能。應對計算機決策系統(tǒng)、輔助規(guī)劃系統(tǒng)進行構(gòu)建，參考優(yōu)化指標改善社會及經(jīng)濟效益。還應對系統(tǒng)建模內(nèi)容進行探究，對智能決策、規(guī)劃、體系協(xié)作的基礎理論和方式進行進一步的優(yōu)化。

2 信息的智能化處理技術(shù)理論及方法

信息的智能化處理技術(shù)涵蓋多個研究領(lǐng)域，融合了通信技術(shù)、控制技術(shù)和計算機技術(shù)等先進技術(shù)，涉及多個信息科學技術(shù)學科。綜合當前的研究及發(fā)展情況，可以將信息的智能化處理技術(shù)歸為以下幾類：

2.1模糊理論

若需要對無法確定對現(xiàn)象進行探究和分析，就必須要借助模糊理論來實現(xiàn)。由于事物本身擁有不確定的特性，同數(shù)學理論下的二元性原則沒有直接關(guān)系，屬于對象差異的中間過渡狀態(tài)，無法進行準確的劃分，從而不能明確對象類型。模糊系統(tǒng)具有模糊性特征，能夠結(jié)合模糊理論發(fā)揮模糊信息處理功能，是一種動態(tài)化的模型。一般在模糊系統(tǒng)內(nèi)，輸入、輸出彼此對應，能夠?qū)⑵湟暈檫B續(xù)函數(shù)的通用逼近器，主要包括模糊推理機、反模糊化器、模糊產(chǎn)生器及模糊規(guī)則庫[4]。建立在神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊系統(tǒng)之上的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡，有效整合了模糊系統(tǒng)機理、神經(jīng)網(wǎng)絡，將二者的優(yōu)勢進行了整合，同時也融合了多種理論，包括動力學、邏輯計算、處理方式及語言等。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡不僅具有較強的聯(lián)想能力、識別能力和學習能力，同時還擁有良好的模糊信息處理性能。在普通神經(jīng)網(wǎng)絡內(nèi)，對模糊輸入信號、權(quán)值進行添加是模糊神經(jīng)網(wǎng)絡的核心所在，在優(yōu)勢互補的原理下，能夠使神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊系統(tǒng)的優(yōu)勢和功能充分展示出來，同時也彌補了二者各自的弊端和不足。構(gòu)建的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡使信息的智能化處理技術(shù)發(fā)展邁向一個全新的發(fā)展層面，具有非常重要的意義。

神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文第2篇

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關(guān)鍵詞：直流無刷電機；模糊控制；BP神經(jīng)網(wǎng)絡

中圖分類號：TP273.4 文獻標識碼：A

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The Research of Brushless DC Motor Intelligent Control System

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ZHANG Wensheng1， HU Qingeng2，WANG Wenfeng1， ZHANG Xi2，SHI Yiwen2，CHEN Hao2

（1. Angang Heavy Machine Co，LTD， Anshan114021，China；2.Yuchai Power of the Joint ，Ltd，Wuhu241000，China）

Abstract：This paper expounds the work principle of Brushless DC motor， analyzes the mathematical model of brushless DC motor； introduces the fuzzy control theory and neural network control theory， fuzzy adaptive PID control strategy； used the back EMF modeling established by the method of direct current brushless motor control system model in the MATLAB environment， and analyzes the each model simulation. Then used the BP neural network control strategy， fuzzy adaptive PID control strategy to improve the speed controller of the conventional PID algorithm， simulation， and compared the results.From the comparison of the results， the fuzzy adaptive PID control strategy for brushless DC motor control.

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Key words：BLDC；Fuzzy Control；BP Neural Control

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1引言

一個多世紀以來，電動機作為機電能量轉(zhuǎn)換裝置，其應用范圍已遍及整個社會的各個領(lǐng)域還有人們?nèi)粘５幕顒赢斨小ｋ妱訖C可以分為以下3種類型，直流電動機、同步電動機以及異步電動機。直流電動機具有諸多優(yōu)點，如運行效率較高，調(diào)速性能較好等，但傳統(tǒng)的直流電動機主要采用電刷，以機械方式進行換向，這種方式必然會產(chǎn)生無法克服的機械摩擦，并會因摩擦引起噪聲、火花等問題，同時也存在著無線電干擾以及使用壽命較短等缺陷。因此，傳統(tǒng)直流電機在使用范圍上嚴重受限。

隨著現(xiàn)代控制理論的發(fā)展，眾多智能控制技術(shù)也隨之誕生，但是電機系統(tǒng)在控制過程中有著眾多難點，如：電流和電壓的隨機輸入、電機參數(shù)的攝動以及量測噪聲的存在等，均是難以解決的問題。為了更好的解決上述問題，本文將常規(guī)PID和模糊控制結(jié)合起來，形成模糊自適應PID控制策略。

2電機的結(jié)構(gòu)與原理

直流無刷電機包括電子換向器、電動機本體以及位置傳感器這三個部分，其結(jié)構(gòu)原理如圖1所示，它用電子換向代替了傳統(tǒng)的電刷機械換向，將讀取到的位置傳感器信號轉(zhuǎn)換成功率開關(guān)信號，依次導通功率逆變橋上的六個功率管，使得直流無刷電動機在運行過程中定子繞組所產(chǎn)生的磁場和轉(zhuǎn)動中的轉(zhuǎn)子永磁磁場，在空間上始終保持在（π/2）rad左右的電角度，這樣電機就能不停地運轉(zhuǎn)[1]。

圖1直流無刷電機的結(jié)構(gòu)原理圖

3智能控制理論

3.1模糊控制理論

模糊控制是在美國加州大學扎德（L A.Zadeh）教授創(chuàng)立的模糊集合理論的基礎上發(fā)展起來的。模糊控制作為智能控制的一種不但能實現(xiàn)控制，還能夠模擬人的思維方法，對一些無法構(gòu)造數(shù)學模型的被控過程進行有效的控制。

模糊控制器的結(jié)構(gòu)一般采用的是二變量模糊控制器，又稱為二維模糊控制器，其具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，從圖中可以看出其工作原理，二個輸入量是誤差e和誤差變化率ec，首先經(jīng)過量化因子ke和kec變換為模糊論域上的e*和ec*，然后經(jīng)過模糊化環(huán)節(jié)生成兩個模糊子集E、EC，接著進行模糊邏輯推理，得到模糊論域上的輸出模糊子集U，再經(jīng)過解模糊化處理，得到輸出論域上的控制量u*，最后將u*經(jīng)過比例因子ku轉(zhuǎn)換為物理論域上的控制量u輸出。

圖2二維模糊控制器結(jié)構(gòu)框圖

模糊控制器的結(jié)構(gòu)如圖3所示。 

圖3模糊控制器的結(jié)構(gòu)圖

計算技術(shù)與自動化2012年9月

第31卷第3期張文升等：直流無刷電機智能控制系統(tǒng)研究

神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文第3篇

關(guān)鍵詞：電網(wǎng)規(guī)劃 負荷 預測方法 探討

中圖分類號：TM715 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（c）-0033-02

當前，隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對電力系統(tǒng)也加大了深入改革力度，我國的電力市場的發(fā)展環(huán)境也愈加規(guī)范，但是，電力企業(yè)從根本上來說都是獨立經(jīng)營的，也就是說要自負風險，所以，為保證電網(wǎng)質(zhì)量，使電網(wǎng)能夠安全、高效運行，需要對電網(wǎng)的方方面面進行規(guī)劃，此外，還要根據(jù)實際情況，具體問題具體分析，做好電力負荷的預測工作，由此保證電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行。

1 預測電力負荷背景條件

1.1 掌握準確完善的資料

為了保證電力負荷預測的科學性，必須要完善、準確掌握第一手資料，這樣有助于深入了解我國電網(wǎng)的發(fā)展史、我國國民經(jīng)濟發(fā)展水平、城鄉(xiāng)發(fā)展狀況以及國民經(jīng)濟計劃等內(nèi)容，但是，設想與現(xiàn)實遠不相同，在實際工作中收集資料是十分困難的，不僅無法完整地對資料進行收集，而且無法保障收集到資料的準確性，所以，需要進行嚴謹分析來篩選出預測電力負荷所需要的運行資料，為科學、準確預測當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)打下基礎，而當?shù)剌^為系統(tǒng)的發(fā)電量、電網(wǎng)直供量等都是與電網(wǎng)系統(tǒng)直接相關(guān)資料，為了保證電力負荷預測結(jié)果的準確性，必須保證這些資料的準確性。

1.2 電力負荷預測我國電網(wǎng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

我國幅員遼闊，而且就目前來看，我國的電網(wǎng)系統(tǒng)供負荷產(chǎn)生的變化隨著我國電網(wǎng)區(qū)域的擴大而變大，這方面的問題愈來愈突出，所以，有必要采用一定的措施來規(guī)避誤差，在生存環(huán)境較好的地方，為了保證數(shù)據(jù)的準確性，可以對所預測區(qū)域的主供電區(qū)以及用量大戶分別進行預測和計算。

1.3 對電網(wǎng)系統(tǒng)進行進一步協(xié)調(diào)規(guī)劃

近年來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，尤其是第二a業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)，發(fā)展速度驚人，我國城鎮(zhèn)也隨著經(jīng)濟的發(fā)展而進步，為推動工業(yè)產(chǎn)業(yè)的騰飛做出了貢獻，而電力系統(tǒng)就起到了強力支撐作用，因此，對電網(wǎng)進行合理規(guī)劃有利于滿足經(jīng)濟社會的發(fā)展，為保證規(guī)劃質(zhì)量需要分析好電力負荷的預測工作，這對電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃具有重要作用。

2 負荷的主要分類方法

2.1 按照其物理性能進行劃分

按照物理性進行劃分時，電網(wǎng)中的電荷主要可以分為：有功電荷和無功電荷。有功電荷，是指電流在通過用電器時將電能轉(zhuǎn)化為其他能源，打個比方來說吧，就像電流通過電磁爐可以產(chǎn)生熱能是一樣。而無功電荷就是指電路各原價之中產(chǎn)生的各種無功功率，比如電流經(jīng)過電閘時可能發(fā)生畸形變化，轉(zhuǎn)化中便成了無功功率，消耗負荷。

2.2 根據(jù)電能的中斷損失程度進行劃分

在輸電過程中，由于電網(wǎng)的忽然中斷會損失電能，我國根據(jù)損失數(shù)據(jù)將損失按程度分為一二三級電荷，一級電荷表示損失最大，二三級逐次減小。

2.3 按照使用流程進行劃分

電能的使用流程分別是發(fā)電電荷、供電電荷和用電電荷。顧名思義，發(fā)電電荷就是電廠工作過程中產(chǎn)生的電荷；供電電荷是輸送過程中產(chǎn)生的電荷；用電電荷是用電過程中產(chǎn)生的電荷。

2.4 按照使用行業(yè)進行劃分

行業(yè)不同使用的電荷也就不同，因為不同行業(yè)的用電要求不一樣，比如說工廠用電、居民用電、建筑用電等，用電特點都不一樣，需要根據(jù)不同的用電特點對電荷的使用量進行分析與總結(jié)。

3 負荷預測的方法

3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡由多個神經(jīng)元連接而成，模擬人類學習和處理信息的過程，理論上可以逼近任意的函數(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡所具有的自適應性學習、函數(shù)逼近等特點，使其被引入短期負荷預測中，取得了較好預測效果。其優(yōu)點在于不需要數(shù)學模型，通過對數(shù)據(jù)的自適應訓練，能夠解決如負荷時序的高隨機性、非確定性問題。迄今為止，對神經(jīng)網(wǎng)絡僅限于對其結(jié)構(gòu)或結(jié)合其他方法進行改進，從而提高預測精度。

3.2 單耗法

所謂單耗法，則是通過測定電力負荷量的單耗進而分析預測全面用電量，一般適用于農(nóng)業(yè)或者工業(yè)電力單耗指標的負荷預測，預測效果較好。而實施單耗指標進行電力負荷預測時，要注意區(qū)分不同地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展狀況以及發(fā)展目標，同時根據(jù)電力規(guī)劃期間單耗指標開展全面分析，結(jié)合之前單位的耗電量，根據(jù)當?shù)禺a(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律預測最終單耗值。此方法特點是操作較為簡單，在短時間內(nèi)預測效果好，不過精度低，成本高。

3.3 趨勢分析法

“趨勢分析法”，顧名思義就是把先前收集到的各種資料進行整合，使其成為一條直線，與此同時，以曲線趨勢為依據(jù)來確定電力的負荷值，這種方式又稱曲線回歸法或曲線擬合法，是最為常見的預測方式，也具有顯著的研究成果。這種方式在模型選擇上相對來說較簡便，但是為了保證電力負荷的預測結(jié)果，在進行曲線擬合時必須保障擬合區(qū)與精度相一致。可是無論怎樣小心，依然會出現(xiàn)或大或小的誤差，這就要求把模型和電網(wǎng)發(fā)展相關(guān)情況相結(jié)合，由此確定出更具科學性的模型。

神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文第4篇

【關(guān)鍵詞】繼電保護現(xiàn)狀發(fā)展

1繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術(shù)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。

2繼電保護的未來發(fā)展

繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

2.1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\

2.2網(wǎng)絡化

計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。這在當前的技術(shù)條件下是完全可能的。

對于一般的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡化，才能做到這一點。

對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網(wǎng)絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。

2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾。現(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

2.4智能化

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應用，在繼電保護領(lǐng)域應用的研究也已開始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經(jīng)網(wǎng)絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結(jié)合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A見，人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

3結(jié)束語

建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。

作者單位：天津市電力學會(天津300072)

參考文獻

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6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBus

Protection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

神經(jīng)網(wǎng)絡發(fā)展史范文第5篇

關(guān)鍵字：微機繼電；保護；措施

中圖分類號：G623.58 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

繼電保護是電力系統(tǒng)進行安全正常運行的最重要保障，目前為止，已經(jīng)得到了廣泛的應用，隨著我國的科學技術(shù)在不斷的發(fā)展和進步，繼電保護技術(shù)日益的呈現(xiàn)出向網(wǎng)絡化、微機化、智能化，控制、保護、數(shù)據(jù)通信和測量一體化發(fā)展的趨勢。本文主要分析微機繼電保護的現(xiàn)狀，以及其中存在的問題，提出相應的解決措施。

1微機繼電保護的現(xiàn)狀

我國的微機保護研究起步較晚，在20世紀70年代末期、80年代初期才開始，但是由于我國繼電保護工作者的努力，進展卻很快。到了80年代末，計算機繼電保護，特別是輸電線路微機保護已達到了大量實用的程度。我國對計算機繼電保護的研究過程中，高等院校和科研院所起著先導的作用。從70年代開始，各大學校研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上的新一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。

在主設備保護方面，發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機－變壓器組保護也相繼通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。因此到了90年代，我國繼電保護進入了微機時代。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，并且應用于實際之中。

2繼電保護中存在的問題

從電壓互感器方面來說，電壓互感器的二次電壓回路在運行的過程中所出現(xiàn)的故障是繼電保護工作中的一個相對薄弱的環(huán)節(jié)。作為繼電保護測量設備的起始點，電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行是非常重要的，在PT二次回路時設備不多，接線也不復雜，但出現(xiàn)在PT二次回路上的故障卻不少見。根據(jù)相關(guān)的運行經(jīng)驗來說，PT二次電壓回路的異常主要是集中在以下幾方面：

在PT二次中性點接地方式異常，其主要表現(xiàn)為二次未接地（虛接）或多點接地。二次未接地（虛接）除了在有關(guān)變電站接地網(wǎng)方面相關(guān)的原因，更多的則是由接線工藝所引起的。這樣PT二次接地相與地網(wǎng)之間產(chǎn)生了電壓，該電壓是由各相接觸電阻和電壓不平衡程度來決定的。而這個電壓疊加到保護裝置的各相電壓上，使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位的變化，從而引起阻抗元件和方向元件誤動或拒動。

PT開口三角電壓回路產(chǎn)生了異常，PT開口三角電壓回路處斷線，有機械上的原因，其短路則與某些習慣做法有關(guān)。在電磁型母線、變壓器保護中，為了達到零序電壓定值，往往將電壓繼電器中限流電阻進行短接，有的則使用小刻度的電流繼電器，從而大大的減小了開口三角回路阻抗。當變電站內(nèi)或出口接地故障時，零序電壓比較大，回路負荷阻抗較小，回路電流較大，電壓（流）繼電器線圈過熱后把絕緣體進行破壞從而發(fā)生短路。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈，從而使PT開口三角電壓回路在該處斷線，這種情況在許多地區(qū)也發(fā)生過。PT二次失壓；PT二次失壓可以說是在困擾使用電壓保護中的最經(jīng)典問題，糾其根本就是各類開斷設備性能和二次回路不完善所引起的。

3系統(tǒng)保護措施

由于微機的繼電保護裝置的運作過程不同于模擬式保護那樣直觀，對造成微機保護裝置所發(fā)生的故障也有自身的特點，在對微機繼電保護裝置發(fā)生的故障原因進行相關(guān)的總結(jié)和分析及在處理方面的特點時，主要在于要掌握其規(guī)律性，進行快速有效的對故障進行處理，從而避免由于繼電保護的原因而引發(fā)相關(guān)的設備或電網(wǎng)事故的可能性，要確保電網(wǎng)能夠安全穩(wěn)定的進行運行。微機保護與常規(guī)保護兩者之間有著本質(zhì)上的區(qū)別，經(jīng)常會發(fā)生一些簡單的事故是很容易被排除的，但是對于少數(shù)的故障僅憑自己掌握的經(jīng)驗是難以進行排除的，對其應該采取正確的步驟和方法進行解決。

3.1要用正確的心態(tài)來對待事故

有些繼電保護事故發(fā)生后，要按照現(xiàn)場的指示信號燈來進行處理，要是無法找到其故障發(fā)生的原因，或者在斷路器跳閘后沒有相關(guān)的信號燈進行指示，無法來判斷其事故發(fā)生的原因是設備引起的事故還是人為所引起的事故，在這種情況下，往往會跟工作人員的運用措施不利、重視的程度不夠等相關(guān)的原因有關(guān)。如果是人為的事故就必須如實的向上級進行反應，以便分析事故的原因和避免的過多浪費時間。

3.2在故障的記錄方面要加緊落實

微機的事件記錄、裝置燈光顯示的信號、故障錄播的圖形，是事故在處理方面最重要的依據(jù)。根據(jù)有用的信息來作出正確的判斷，這是解決問題的關(guān)鍵所在，如果通過一、二次系統(tǒng)進行全面的檢查，發(fā)現(xiàn)一次系統(tǒng)的故障使繼電保護系統(tǒng)能夠正常的工作，則不存在繼電保護事故所處理的問題。如果判斷事故出現(xiàn)在繼電保護的上面，應盡量的維持其原狀，要做好記錄，要在故障處理的計劃完成后才能進行接下來的開展工作，從而避免了原始狀況被破壞的可能性，造成給事故處理帶來不必要的麻煩。在實際的運行過程中，運行人員應該充分的利用站內(nèi)的設備功能，進行綜合的對事故的現(xiàn)場進行有效的分析，然后做出正確的判斷。 4繼電保護新技術(shù)

繼電保護技術(shù)發(fā)展趨勢向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的普遍應用，新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中，以期取得更好的效果，從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展，出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢。

4.1自適應控制技術(shù)在繼電保護中的應用

自適應繼電保護的基本思想是使保護能盡可能地適應電力系統(tǒng)的各種變化，進一步改善保護的性能。這種新型保護原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣。自適應繼電保護具有改善系統(tǒng)的響應、增強可靠性和提高經(jīng)濟效益等優(yōu)點，在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發(fā)電機保護、自動重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應用前景。

4.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡在繼電保護中的應用

專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡（ANN）和模糊控制理論逐步應用于電力系統(tǒng)繼電保護中，為繼電保護的發(fā)展注入了活力?；谏锷窠?jīng)系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡具有分布式存儲信息、并行處理、自組織、自學習等特點，其應用研究發(fā)展十分迅速，目前主要集中在人工智能、信息處理、自動控制和非線性優(yōu)化等問題。基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的電力系統(tǒng)故障診斷系統(tǒng)，該故障診斷系統(tǒng)利用電力系統(tǒng)中繼電器和斷路器的狀態(tài)信息來進行故障范圍的估計。這一系統(tǒng)可應用于電力系統(tǒng)控制中心，輔助調(diào)度員對故障范圍進行判別，及時地采取措施對故障進行處理，以保證電力系統(tǒng)供電的安全性、經(jīng)濟性。

4.3變電所綜合自動化技術(shù)

繼電保護和綜合自動化的緊密結(jié)合已成為可能，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠方控制與信息共享。取代傳統(tǒng)的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。

目前，用于變電站的監(jiān)視、控制、保護，包括故障錄波、緊急控制裝置，雖然已實現(xiàn)了微機數(shù)字化，但幾乎都是功能單一的獨立裝置，各個裝置缺乏整體協(xié)調(diào)和功能的調(diào)優(yōu)，且功能交叉，輸入信息不能共享，接線復雜，從整體上降低了可靠性，同時不能充分利用微機數(shù)據(jù)處理的強大功能和速度，經(jīng)濟上也是一種浪費。

結(jié)束語

本文主要根據(jù)電力系統(tǒng)現(xiàn)場實際的運行狀況和以上的事故與故障的經(jīng)驗和方法，對微機保護系統(tǒng)所產(chǎn)生的一些問題的原因進行了一般性的分類，并在一定的范圍內(nèi)總結(jié)了處理事故的思路和方法，還介紹了有關(guān)在提高處理相應的事故和故障的最基本途徑以上的思路和方法，都具備其實用性和可操作性。

參考文獻

[1]楊奇遜,黃少鋒．微型機繼電保護基礎（第二版）.北京：中國電力出版社，2005