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神經網絡的發展史范文第1篇

關鍵詞：智能化；信息處理技術；人工智能；神經網絡

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，智能信息處理技術獲得了突飛猛進的發展，該技術有機融合了控制技術、電子技術、計算機技術等多種先進技術，能夠高效實現信息的采集和處理任務。開展信息的智能化處理技術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的發展及運用狀況，并發揮該技術的優勢和作用，為今后的研究提供依據。

1 信息的智能化處理技術的產生與發展

1.1信息的智能化處理技術的產生

早在1930年就產生了信息的智能化處理技術，然而因為運算功能強大的工具，致使智能化信息處理技術的功能無法得到全面體現，這在一定程度上限制了信息的智能化處理技術的發展和成熟。計算機技術的廣泛應用為信息的智能化處理技術的進一步發展提供了堅實的基礎保障，研發出多種智能信息處理產品，在人們的工作和生活中得到了大規模的應用，為人們提供了極大的便利，同時也產生了較大的社會及經濟效益。針對當前醫學領域中的GT機而言，該機器充分運用了智能化信息處理技術的優勢[1]；同時美國科學家J. W.Coolev領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域的創新發展。隨后硬件電路就借助FFT算法對智能監測儀器進行開發研究，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]。科學技術的實時發展使信息的智能化處理技術也不斷更新，科技水平逐步提升，智能化信息處理技術在信息處理系統中發揮的作用越發重要。

1.2信息的智能化處理技術的發展

信息處理技術順應著通信技術、計算機技術的發展潮流，已經進入到一個全新的發展階段，不僅更新了傳統的發展理論及方式，在研究領域方面也獲得了進一步的拓展，構建出全新的研究理論及方法。在信息處理技術最初發展階段，線性、最小相位及因果等系統是幾大關鍵研究內容，在不斷的發展過程中已經逐漸轉向非最小相位、非因果和非線性等研究領域，能夠結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定性較差的信息是智能化信息處理技術最顯著的特征，能夠使其轉變為可靠和確定的信息。在智能化信息處理技術的支撐下，能夠在確定性較差的信息內獲取相對精確的結果，能夠對信息進行有效、充分的利用，顯著改善了信息的整體利用率。

構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是開展智能化信息技術研究的根本目標，信息的智能化處理技術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主要研究內容為：1）環境、機器同人的彼此智能化交互協作。該技術能夠對語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，確保環境、機器同人三者能夠實現信息的互動溝通、交流[3]；2）將有價值、有效信息從數據庫內進行提取，并總結基本規律。智能化信息處理技術的根本研究內容為機器學習及簡約數據，需要借助已經掌握的模式識別理論、知識，針對數據信息進行簡化處理，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據，進而進行數據的評價和分類處理工作，對結果進行準確的預測；3）合理規劃和優化智能系統，發揮系統的協作、決策功能。應對計算機決策系統、輔助規劃系統進行構建，參考優化指標改善社會及經濟效益。還應對系統建模內容進行探究，對智能決策、規劃、體系協作的基礎理論和方式進行進一步的優化。

2 信息的智能化處理技術理論及方法

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

2.1模糊理論

若需要對無法確定對現象進行探究和分析，就必須要借助模糊理論來實現。由于事物本身擁有不確定的特性，同數學理論下的二元性原則沒有直接關系，屬于對象差異的中間過渡狀態，無法進行準確的劃分，從而不能明確對象類型。模糊系統具有模糊性特征，能夠結合模糊理論發揮模糊信息處理功能，是一種動態化的模型。一般在模糊系統內，輸入、輸出彼此對應，能夠將其視為連續函數的通用逼近器，主要包括模糊推理機、反模糊化器、模糊產生器及模糊規則庫[4]。建立在神經網絡、模糊系統之上的模糊神經網絡，有效整合了模糊系統機理、神經網絡，將二者的優勢進行了整合，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。模糊神經網絡不僅具有較強的聯想能力、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。在普通神經網絡內，對模糊輸入信號、權值進行添加是模糊神經網絡的核心所在，在優勢互補的原理下，能夠使神經網絡、模糊系統的優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。構建的模糊神經網絡使信息的智能化處理技術發展邁向一個全新的發展層面，具有非常重要的意義。

神經網絡的發展史范文第2篇

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關鍵詞：直流無刷電機；模糊控制；BP神經網絡

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換裝置，其應用范圍已遍及整個社會的各個領域還有人們日常的活動當中。電動機可以分為以下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點，如運行效率較高，調速性能較好等，但傳統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，傳統直流電機在使用范圍上嚴重受限。

隨著現代控制理論的發展，眾多智能控制技術也隨之誕生，但是電機系統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PID和模糊控制結合起來，形成模糊自適應PID控制策略。

2電機的結構與原理

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，其結構原理如圖1所示，它用電子換向代替了傳統的電刷機械換向，將讀取到的位置傳感器信號轉換成功率開關信號，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生的磁場和轉動中的轉子永磁磁場，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[1]。

圖1直流無刷電機的結構原理圖

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）教授創立的模糊集合理論的基礎上發展起來的。模糊控制作為智能控制的一種不但能實現控制，還能夠模擬人的思維方法，對一些無法構造數學模型的被控過程進行有效的控制。

模糊控制器的結構一般采用的是二變量模糊控制器，又稱為二維模糊控制器，其具體結構如圖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，首先經過量化因子ke和kec變換為模糊論域上的e*和ec*，然后經過模糊化環節生成兩個模糊子集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，再經過解模糊化處理，得到輸出論域上的控制量u*，最后將u*經過比例因子ku轉換為物理論域上的控制量u輸出。

圖2二維模糊控制器結構框圖

模糊控制器的結構如圖3所示。 

圖3模糊控制器的結構圖

計算技術與自動化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研究

神經網絡的發展史范文第3篇

關鍵詞：電網規劃 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，隨著我國經濟的迅猛發展，對電力系統也加大了深入改革力度，我國的電力市場的發展環境也愈加規范，但是，電力企業從根本上來說都是獨立經營的，也就是說要自負風險，所以，為保證電網質量，使電網能夠安全、高效運行，需要對電網的方方面面進行規劃，此外，還要根據實際情況，具體問題具體分析，做好電力負荷的預測工作，由此保證電網系統正常運行。

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的發展史、我國國民經濟發展水平、城鄉發展狀況以及國民經濟計劃等內容，但是，設想與現實遠不相同，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、準確預測當地電網系統的運行狀態打下基礎，而當地較為系統的發電量、電網直供量等都是與電網系統直接相關資料，為了保證電力負荷預測結果的準確性，必須保證這些資料的準確性。

1.2 電力負荷預測我國電網系統現狀

我國幅員遼闊，而且就目前來看，我國的電網系統供負荷產生的變化隨著我國電網區域的擴大而變大，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避誤差，在生存環境較好的地方，為了保證數據的準確性，可以對所預測區域的主供電區以及用量大戶分別進行預測和計算。

1.3 對電網系統進行進一步協調規劃

近年來，我國經濟高速發展，尤其是第二a業和第三產業，發展速度驚人，我國城鎮也隨著經濟的發展而進步，為推動工業產業的騰飛做出了貢獻，而電力系統就起到了強力支撐作用，因此，對電網進行合理規劃有利于滿足經濟社會的發展，為保證規劃質量需要分析好電力負荷的預測工作，這對電網系統規劃具有重要作用。

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生熱能是一樣。而無功電荷就是指電路各原價之中產生的各種無功功率，比如電流經過電閘時可能發生畸形變化，轉化中便成了無功功率，消耗負荷。

2.2 根據電能的中斷損失程度進行劃分

在輸電過程中，由于電網的忽然中斷會損失電能，我國根據損失數據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電電荷、供電電荷和用電電荷。顧名思義，發電電荷就是電廠工作過程中產生的電荷；供電電荷是輸送過程中產生的電荷；用電電荷是用電過程中產生的電荷。

2.4 按照使用行業進行劃分

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

3 負荷預測的方法

3.1 人工神經網絡法

人工神經網絡由多個神經元連接而成，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。神經網絡所具有的自適應性學習、函數逼近等特點，使其被引入短期負荷預測中，取得了較好預測效果。其優點在于不需要數學模型，通過對數據的自適應訓練，能夠解決如負荷時序的高隨機性、非確定性問題。迄今為止，對神經網絡僅限于對其結構或結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，一般適用于農業或者工業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，要注意區分不同地區的經濟發展狀況以及發展目標，同時根據電力規劃期間單耗指標開展全面分析，結合之前單位的耗電量，根據當地產業發展規律預測最終單耗值。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果，在進行曲線擬合時必須保障擬合區與精度相一致。可是無論怎樣小心，依然會出現或大或小的誤差，這就要求把模型和電網發展相關情況相結合，由此確定出更具科學性的模型。

神經網絡的發展史范文第4篇

【關鍵詞】繼電保護現狀發展

1繼電保護發展現狀

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

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，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，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術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，建立了我國自己的繼電器制造業。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的發展奠定了堅實基礎。

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、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，并在系統中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，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電機失磁保護、發電機保護和發電機?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，為電力系統提供了一批新一代性能優良、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已進入了微機保護的時代。

2繼電保護的未來發展

繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。

2.1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，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。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經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轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉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，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、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換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。

電力系統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據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，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，這個設想是不現實的。現在，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成熟，這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構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)尺寸和結構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的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\

2.2網絡化

計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領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據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念，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)，還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。

對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、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過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。

對于某些保護裝置實現計算機聯網，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。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)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絡聯接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數字量后，通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網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，如果計算結果證明是母線內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。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理，比傳統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樞紐非常重要。

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

2.3保護、控制、測量、數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網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、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

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、數據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、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器(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，通過網絡送到主控室。從主控室通過網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數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。

2.4智能化

近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［7］。神經網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，應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經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；如果用神經網絡方法，經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，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規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合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。

3結束語

建國以來，我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據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

1王梅義.高壓電網繼電保護運行技術.北京：電力工業出版社，1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwith

DirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)

3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統自動化，1983(1)

4葛耀中.數字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)

5楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBus

Protection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

神經網絡的發展史范文第5篇

關鍵字：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進行安全正常運行的最重要保障，目前為止，已經得到了廣泛的應用，隨著我國的科學技術在不斷的發展和進步，繼電保護技術日益的呈現出向網絡化、微機化、智能化，控制、保護、數據通信和測量一體化發展的趨勢。本文主要分析微機繼電保護的現狀，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，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上的新一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。

在主設備保護方面，發電機失磁保護、發電機保護和發電機－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，為電力系統提供了一批新一代性能優良、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的故障是繼電保護工作中的一個相對薄弱的環節。作為繼電保護測量設備的起始點，電壓互感器對二次系統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，但出現在PT二次回路上的故障卻不少見。根據相關的運行經驗來說，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）除了在有關變電站接地網方面相關的原因，更多的則是由接線工藝所引起的。這樣PT二次接地相與地網之間產生了電壓，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。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生短路。短路持續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也發生過。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生的故障也有自身的特點，在對微機繼電保護裝置發生的故障原因進行相關的總結和分析及在處理方面的特點時，主要在于要掌握其規律性，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相關的設備或電網事故的可能性，要確保電網能夠安全穩定的進行運行。微機保護與常規保護兩者之間有著本質上的區別，經常會發生一些簡單的事故是很容易被排除的，但是對于少數的故障僅憑自己掌握的經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要用正確的心態來對待事故

有些繼電保護事故發生后，要按照現場的指示信號燈來進行處理，要是無法找到其故障發生的原因，或者在斷路器跳閘后沒有相關的信號燈進行指示，無法來判斷其事故發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的原因有關。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。根據有用的信息來作出正確的判斷，這是解決問題的關鍵所在，如果通過一、二次系統進行全面的檢查，發現一次系統的故障使繼電保護系統能夠正常的工作，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的設備功能，進行綜合的對事故的現場進行有效的分析，然后做出正確的判斷。 4繼電保護新技術

繼電保護技術發展趨勢向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。隨著計算機技術的飛速發展及計算機在電力系統繼電保護領域中的普遍應用，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展，出現了一些引人注目的新趨勢。

4.1自適應控制技術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引起了人們的極大關注和興趣。自適應繼電保護具有改善系統的響應、增強可靠性和提高經濟效益等優點，在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發電機保護、自動重合閘等領域內有著廣泛的應用前景。

4.2人工神經網絡在繼電保護中的應用

專家系統、人工神經網絡（ANN）和模糊控制理論逐步應用于電力系統繼電保護中，為繼電保護的發展注入了活力。基于生物神經系統的人工神經網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化等問題。基于人工神經網絡的電力系統故障診斷系統，該故障診斷系統利用電力系統中繼電器和斷路器的狀態信息來進行故障范圍的估計。這一系統可應用于電力系統控制中心，輔助調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，以保證電力系統供電的安全性、經濟性。

4.3變電所綜合自動化技術

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

目前，用于變電站的監視、控制、保護，包括故障錄波、緊急控制裝置，雖然已實現了微機數字化，但幾乎都是功能單一的獨立裝置，各個裝置缺乏整體協調和功能的調優，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據處理的強大功能和速度，經濟上也是一種浪費。

結束語

本文主要根據電力系統現場實際的運行狀況和以上的事故與故障的經驗和方法，對微機保護系統所產生的一些問題的原因進行了一般性的分類，并在一定的范圍內總結了處理事故的思路和方法，還介紹了有關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