神经网络的发展史

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神经网络的发展史范文第1篇

关键词：智能化；信息处理技术；人工智能；神经网络

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0254-02

近年来，智能信息处理技术获得了突飞猛进的发展，该技术有机融合了控制技术、电子技术、计算机技术等多种先进技术，能够高效实现信息的采集和处理任务。开展信息的智能化处理技术研究具有非常重要的意义，能够全方位的了解和掌握智能信息处理技术的发展及运用状况，并发挥该技术的优势和作用，为今后的研究提供依据。

1 信息的智能化处理技术的产生与发展

1.1信息的智能化处理技术的产生

早在1930年就产生了信息的智能化处理技术，然而因为运算功能强大的工具，致使智能化信息处理技术的功能无法得到全面体现，这在一定程度上限制了信息的智能化处理技术的发展和成熟。计算机技术的广泛应用为信息的智能化处理技术的进一步发展提供了坚实的基础保障，研发出多种智能信息处理产品，在人们的工作和生活中得到了大规模的应用，为人们提供了极大的便利，同时也产生了较大的社会及经济效益。针对当前医学领域中的GT机而言，该机器充分运用了智能化信息处理技术的优势[1]；同时美国科学家J. W.Coolev领导多位研究人员共同研制出先进的FFT算法，极大地推动了科学研究领域的创新发展。随后硬件电路就借助FFT算法对智能监测仪器进行开发研究，推出多种自动化和智能化程度较高的检测设施，获得了很大的成功[2]。科学技术的实时发展使信息的智能化处理技术也不断更新，科技水平逐步提升，智能化信息处理技术在信息处理系统中发挥的作用越发重要。

1.2信息的智能化处理技术的发展

信息处理技术顺应着通信技术、计算机技术的发展潮流，已经进入到一个全新的发展阶段，不仅更新了传统的发展理论及方式，在研究领域方面也获得了进一步的拓展，构建出全新的研究理论及方法。在信息处理技术最初发展阶段，线性、最小相位及因果等系统是几大关键研究内容，在不断的发展过程中已经逐渐转向非最小相位、非因果和非线性等研究领域，能够结合信息的变化开展针对性的处理工作。能够处理可靠性和稳定性较差的信息是智能化信息处理技术最显著的特征，能够使其转变为可靠和确定的信息。在智能化信息处理技术的支撑下，能够在确定性较差的信息内获取相对精确的结果，能够对信息进行有效、充分的利用，显著改善了信息的整体利用率。

构建具有良好判断能力、理解能力和学习能力的人工智能系统是开展智能化信息技术研究的根本目标，信息的智能化处理技术主要借助不同算法对信息进行采集和利用，最终达到智能化管控的效果。由此得知，信息的智能化处理技术主要研究内容为：1）环境、机器同人的彼此智能化交互协作。该技术能够对语音或文字开展自动识别研究，并尝试理解自然语言，对图像、视觉信息进行自主化的加工和处理，确保环境、机器同人三者能够实现信息的互动沟通、交流[3]；2）将有价值、有效信息从数据库内进行提取，并总结基本规律。智能化信息处理技术的根本研究内容为机器学习及简约数据，需要借助已经掌握的模式识别理论、知识，针对数据信息进行简化处理，通过可阅读的方式将信息呈献给决策人员，便于制定出科学的决策。也能够自动化的学习多种数据，进而进行数据的评价和分类处理工作，对结果进行准确的预测；3）合理规划和优化智能系统，发挥系统的协作、决策功能。应对计算机决策系统、辅助规划系统进行构建，参考优化指标改善社会及经济效益。还应对系统建模内容进行探究，对智能决策、规划、体系协作的基础理论和方式进行进一步的优化。

2 信息的智能化处理技术理论及方法

信息的智能化处理技术涵盖多个研究领域，融合了通信技术、控制技术和计算机技术等先进技术，涉及多个信息科学技术学科。综合当前的研究及发展情况，可以将信息的智能化处理技术归为以下几类：

2.1模糊理论

若需要对无法确定对现象进行探究和分析，就必须要借助模糊理论来实现。由于事物本身拥有不确定的特性，同数学理论下的二元性原则没有直接关系，属于对象差异的中间过渡状态，无法进行准确的划分，从而不能明确对象类型。模糊系统具有模糊性特征，能够结合模糊理论发挥模糊信息处理功能，是一种动态化的模型。一般在模糊系统内，输入、输出彼此对应，能够将其视为连续函数的通用逼近器，主要包括模糊推理机、反模糊化器、模糊产生器及模糊规则库[4]。建立在神经网络、模糊系统之上的模糊神经网络，有效整合了模糊系统机理、神经网络，将二者的优势进行了整合，同时也融合了多种理论，包括动力学、逻辑计算、处理方式及语言等。模糊神经网络不仅具有较强的联想能力、识别能力和学习能力，同时还拥有良好的模糊信息处理性能。在普通神经网络内，对模糊输入信号、权值进行添加是模糊神经网络的核心所在，在优势互补的原理下，能够使神经网络、模糊系统的优势和功能充分展示出来，同时也弥补了二者各自的弊端和不足。构建的模糊神经网络使信息的智能化处理技术发展迈向一个全新的发展层面，具有非常重要的意义。

神经网络的发展史范文第2篇

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关键词：直流无刷电机；模糊控制；BP神经网络

中图分类号：TP273.4 文献标识码：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

一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用范围已遍及整个社会的各个领域还有人们日常的活动当中。电动机可以分为以下3种类型，直流电动机、同步电动机以及异步电动机。直流电动机具有诸多优点，如运行效率较高，调速性能较好等，但传统的直流电动机主要采用电刷，以机械方式进行换向，这种方式必然会产生无法克服的机械摩擦，并会因摩擦引起噪声、火花等问题，同时也存在着无线电干扰以及使用寿命较短等缺陷。因此，传统直流电机在使用范围上严重受限。

随着现代控制理论的发展，众多智能控制技术也随之诞生，但是电机系统在控制过程中有着众多难点，如：电流和电压的随机输入、电机参数的摄动以及量测噪声的存在等，均是难以解决的问题。为了更好的解决上述问题，本文将常规PID和模糊控制结合起来，形成模糊自适应PID控制策略。

2电机的结构与原理

直流无刷电机包括电子换向器、电动机本体以及位置传感器这三个部分，其结构原理如图1所示，它用电子换向代替了传统的电刷机械换向，将读取到的位置传感器信号转换成功率开关信号，依次导通功率逆变桥上的六个功率管，使得直流无刷电动机在运行过程中定子绕组所产生的磁场和转动中的转子永磁磁场，在空间上始终保持在（π/2）rad左右的电角度，这样电机就能不停地运转[1]。

图1直流无刷电机的结构原理图

3智能控制理论

3.1模糊控制理论

模糊控制是在美国加州大学扎德（L A.Zadeh）教授创立的模糊集合理论的基础上发展起来的。模糊控制作为智能控制的一种不但能实现控制，还能够模拟人的思维方法，对一些无法构造数学模型的被控过程进行有效的控制。

模糊控制器的结构一般采用的是二变量模糊控制器，又称为二维模糊控制器，其具体结构如图2所示，从图中可以看出其工作原理，二个输入量是误差e和误差变化率ec，首先经过量化因子ke和kec变换为模糊论域上的e*和ec*，然后经过模糊化环节生成两个模糊子集E、EC，接着进行模糊逻辑推理，得到模糊论域上的输出模糊子集U，再经过解模糊化处理，得到输出论域上的控制量u*，最后将u*经过比例因子ku转换为物理论域上的控制量u输出。

图2二维模糊控制器结构框图

模糊控制器的结构如图3所示。 

图3模糊控制器的结构图

计算技术与自动化2012年9月

第31卷第3期张文升等：直流无刷电机智能控制系统研究

神经网络的发展史范文第3篇

关键词：电网规划 负荷 预测方法 探讨

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（c）-0033-02

当前，随着我国经济的迅猛发展，对电力系统也加大了深入改革力度，我国的电力市场的发展环境也愈加规范，但是，电力企业从根本上来说都是独立经营的，也就是说要自负风险，所以，为保证电网质量，使电网能够安全、高效运行，需要对电网的方方面面进行规划，此外，还要根据实际情况，具体问题具体分析，做好电力负荷的预测工作，由此保证电网系统正常运行。

1 预测电力负荷背景条件

1.1 掌握准确完善的资料

为了保证电力负荷预测的科学性，必须要完善、准确掌握第一手资料，这样有助于深入了解我国电网的发展史、我国国民经济发展水平、城乡发展状况以及国民经济计划等内容，但是，设想与现实远不相同，在实际工作中收集资料是十分困难的，不仅无法完整地对资料进行收集，而且无法保障收集到资料的准确性，所以，需要进行严谨分析来筛选出预测电力负荷所需要的运行资料，为科学、准确预测当地电网系统的运行状态打下基础，而当地较为系统的发电量、电网直供量等都是与电网系统直接相关资料，为了保证电力负荷预测结果的准确性，必须保证这些资料的准确性。

1.2 电力负荷预测我国电网系统现状

我国幅员辽阔，而且就目前来看，我国的电网系统供负荷产生的变化随着我国电网区域的扩大而变大，这方面的问题愈来愈突出，所以，有必要采用一定的措施来规避误差，在生存环境较好的地方，为了保证数据的准确性，可以对所预测区域的主供电区以及用量大户分别进行预测和计算。

1.3 对电网系统进行进一步协调规划

近年来，我国经济高速发展，尤其是第二a业和第三产业，发展速度惊人，我国城镇也随着经济的发展而进步，为推动工业产业的腾飞做出了贡献，而电力系统就起到了强力支撑作用，因此，对电网进行合理规划有利于满足经济社会的发展，为保证规划质量需要分析好电力负荷的预测工作，这对电网系统规划具有重要作用。

2 负荷的主要分类方法

2.1 按照其物理性能进行划分

按照物理性进行划分时，电网中的电荷主要可以分为：有功电荷和无功电荷。有功电荷，是指电流在通过用电器时将电能转化为其他能源，打个比方来说吧，就像电流通过电磁炉可以产生热能是一样。而无功电荷就是指电路各原价之中产生的各种无功功率，比如电流经过电闸时可能发生畸形变化，转化中便成了无功功率，消耗负荷。

2.2 根据电能的中断损失程度进行划分

在输电过程中，由于电网的忽然中断会损失电能，我国根据损失数据将损失按程度分为一二三级电荷，一级电荷表示损失最大，二三级逐次减小。

2.3 按照使用流程进行划分

电能的使用流程分别是发电电荷、供电电荷和用电电荷。顾名思义，发电电荷就是电厂工作过程中产生的电荷；供电电荷是输送过程中产生的电荷；用电电荷是用电过程中产生的电荷。

2.4 按照使用行业进行划分

行业不同使用的电荷也就不同，因为不同行业的用电要求不一样，比如说工厂用电、居民用电、建筑用电等，用电特点都不一样，需要根据不同的用电特点对电荷的使用量进行分析与总结。

3 负荷预测的方法

3.1 人工神经网络法

人工神经网络由多个神经元连接而成，模拟人类学习和处理信息的过程，理论上可以逼近任意的函数。神经网络所具有的自适应性学习、函数逼近等特点，使其被引入短期负荷预测中，取得了较好预测效果。其优点在于不需要数学模型，通过对数据的自适应训练，能够解决如负荷时序的高随机性、非确定性问题。迄今为止，对神经网络仅限于对其结构或结合其他方法进行改进，从而提高预测精度。

3.2 单耗法

所谓单耗法，则是通过测定电力负荷量的单耗进而分析预测全面用电量，一般适用于农业或者工业电力单耗指标的负荷预测，预测效果较好。而实施单耗指标进行电力负荷预测时，要注意区分不同地区的经济发展状况以及发展目标，同时根据电力规划期间单耗指标开展全面分析，结合之前单位的耗电量，根据当地产业发展规律预测最终单耗值。此方法特点是操作较为简单，在短时间内预测效果好，不过精度低，成本高。

3.3 趋势分析法

“趋势分析法”，顾名思义就是把先前收集到的各种资料进行整合，使其成为一条直线，与此同时，以曲线趋势为依据来确定电力的负荷值，这种方式又称曲线回归法或曲线拟合法，是最为常见的预测方式，也具有显著的研究成果。这种方式在模型选择上相对来说较简便，但是为了保证电力负荷的预测结果，在进行曲线拟合时必须保障拟合区与精度相一致。可是无论怎样小心，依然会出现或大或小的误差，这就要求把模型和电网发展相关情况相结合，由此确定出更具科学性的模型。

神经网络的发展史范文第4篇

【关键词】继电保护现状发展

1继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究［4］，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。\

2.2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理［6］，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下，保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后，一方面用作保护的计算判断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始［7］。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果［8］。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。

3结束语

建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。

作者单位：天津市电力学会(天津300072)

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京：电力工业出版社，1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwith

DirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)

3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化，1983(1)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器，1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京：水利电力出版社，1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBus

Protection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

神经网络的发展史范文第5篇

关键字：微机继电；保护；措施

中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：

引言

继电保护是电力系统进行安全正常运行的最重要保障，目前为止，已经得到了广泛的应用，随着我国的科学技术在不断的发展和进步，继电保护技术日益的呈现出向网络化、微机化、智能化，控制、保护、数据通信和测量一体化发展的趋势。本文主要分析微机继电保护的现状，以及其中存在的问题，提出相应的解决措施。

1微机继电保护的现状

我国的微机保护研究起步较晚，在20世纪70年代末期、80年代初期才开始，但是由于我国继电保护工作者的努力，进展却很快。到了80年代末，计算机继电保护，特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。我国对计算机继电保护的研究过程中，高等院校和科研院所起着先导的作用。从70年代开始，各大学校研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上的新一页，为微机保护的推广开辟了道路。

在主设备保护方面，发电机失磁保护、发电机保护和发电机－变压器组保护也相继通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。因此到了90年代，我国继电保护进入了微机时代。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，并且应用于实际之中。

2继电保护中存在的问题

从电压互感器方面来说，电压互感器的二次电压回路在运行的过程中所出现的故障是继电保护工作中的一个相对薄弱的环节。作为继电保护测量设备的起始点，电压互感器对二次系统的正常运行是非常重要的，在PT二次回路时设备不多，接线也不复杂，但出现在PT二次回路上的故障却不少见。根据相关的运行经验来说，PT二次电压回路的异常主要是集中在以下几方面：

在PT二次中性点接地方式异常，其主要表现为二次未接地（虚接）或多点接地。二次未接地（虚接）除了在有关变电站接地网方面相关的原因，更多的则是由接线工艺所引起的。这样PT二次接地相与地网之间产生了电压，该电压是由各相接触电阻和电压不平衡程度来决定的。而这个电压叠加到保护装置的各相电压上，使各相电压产生幅值和相位的变化，从而引起阻抗元件和方向元件误动或拒动。

PT开口三角电压回路产生了异常，PT开口三角电压回路处断线，有机械上的原因，其短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中，为了达到零序电压定值，往往将电压继电器中限流电阻进行短接，有的则使用小刻度的电流继电器，从而大大的减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时，零序电压比较大，回路负荷阻抗较小，回路电流较大，电压（流）继电器线圈过热后把绝缘体进行破坏从而发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈，从而使PT开口三角电压回路在该处断线，这种情况在许多地区也发生过。PT二次失压；PT二次失压可以说是在困扰使用电压保护中的最经典问题，纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善所引起的。

3系统保护措施

由于微机的继电保护装置的运作过程不同于模拟式保护那样直观，对造成微机保护装置所发生的故障也有自身的特点，在对微机继电保护装置发生的故障原因进行相关的总结和分析及在处理方面的特点时，主要在于要掌握其规律性，进行快速有效的对故障进行处理，从而避免由于继电保护的原因而引发相关的设备或电网事故的可能性，要确保电网能够安全稳定的进行运行。微机保护与常规保护两者之间有着本质上的区别，经常会发生一些简单的事故是很容易被排除的，但是对于少数的故障仅凭自己掌握的经验是难以进行排除的，对其应该采取正确的步骤和方法进行解决。

3.1要用正确的心态来对待事故

有些继电保护事故发生后，要按照现场的指示信号灯来进行处理，要是无法找到其故障发生的原因，或者在断路器跳闸后没有相关的信号灯进行指示，无法来判断其事故发生的原因是设备引起的事故还是人为所引起的事故，在这种情况下，往往会跟工作人员的运用措施不利、重视的程度不够等相关的原因有关。如果是人为的事故就必须如实的向上级进行反应，以便分析事故的原因和避免的过多浪费时间。

3.2在故障的记录方面要加紧落实

微机的事件记录、装置灯光显示的信号、故障录播的图形，是事故在处理方面最重要的依据。根据有用的信息来作出正确的判断，这是解决问题的关键所在，如果通过一、二次系统进行全面的检查，发现一次系统的故障使继电保护系统能够正常的工作，则不存在继电保护事故所处理的问题。如果判断事故出现在继电保护的上面，应尽量的维持其原状，要做好记录，要在故障处理的计划完成后才能进行接下来的开展工作，从而避免了原始状况被破坏的可能性，造成给事故处理带来不必要的麻烦。在实际的运行过程中，运行人员应该充分的利用站内的设备功能，进行综合的对事故的现场进行有效的分析，然后做出正确的判断。 4继电保护新技术

继电保护技术发展趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，出现了一些引人注目的新趋势。

4.1自适应控制技术在继电保护中的应用

自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化，进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点，在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。

4.2人工神经网络在继电保护中的应用

专家系统、人工神经网络（ANN）和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中，为继电保护的发展注入了活力。基于生物神经系统的人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点，其应用研究发展十分迅速，目前主要集中在人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等问题。基于人工神经网络的电力系统故障诊断系统，该故障诊断系统利用电力系统中继电器和断路器的状态信息来进行故障范围的估计。这一系统可应用于电力系统控制中心，辅助调度员对故障范围进行判别，及时地采取措施对故障进行处理，以保证电力系统供电的安全性、经济性。

4.3变电所综合自动化技术

继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能，它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。

目前，用于变电站的监视、控制、保护，包括故障录波、紧急控制装置，虽然已实现了微机数字化，但几乎都是功能单一的独立装置，各个装置缺乏整体协调和功能的调优，且功能交叉，输入信息不能共享，接线复杂，从整体上降低了可靠性，同时不能充分利用微机数据处理的强大功能和速度，经济上也是一种浪费。

结束语

本文主要根据电力系统现场实际的运行状况和以上的事故与故障的经验和方法，对微机保护系统所产生的一些问题的原因进行了一般性的分类，并在一定的范围内总结了处理事故的思路和方法，还介绍了有关在提高处理相应的事故和故障的最基本途径以上的思路和方法，都具备其实用性和可操作性。

参考文献

[1]杨奇逊,黄少锋．微型机继电保护基础（第二版）.北京：中国电力出版社，2005