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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。

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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

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【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.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.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.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

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認知無線網絡技術的出現是無線通信的發展史中一個極為重要的里程碑，其最重要的貢獻是將智能化利用頻譜資源的思想融入其中，引導各類資源的綜合優化利用。認知通信系統具有感知環境變化、主動學習、自適應調整參數等特點，可利用空閑的頻譜資源，主動檢測頻譜空洞。此技術的出現是對傳統頻譜利用模式的挑戰，賦予了傳統無線通信理念更深層次的含義。認知無線網絡技術的不斷深入研究，推動現有無線網絡向一種具備主動認知自身與周圍環境變化發展，智能化地對業務、用戶偏好、網絡進行適變性的調整，進而解決資源的高效利用與無線網絡異構化問題，形成一體化的以智能決策為基礎的無線網絡體系結構。

二、認知衛星通信網絡

衛星通信網絡主要由通信衛星和各種地球站組成，根據完成的功能劃分，主要包括業務網絡和管理網絡。業務網絡完成用戶的業務通信需求；管理網絡完成資源的分配和系統運行狀態的監控。現有衛星網絡中，上述2部分只是完成業務的呼叫處理、通信鏈路的維護等功能，功能組成較為簡單，缺乏對環境信息的感知及用戶信息、網絡狀態的獲取等功能。不同衛星通信網是孤立的，并不進行信息的交互，使得通信資源很難高效利用，多網系融合、智能化決策難以實現。在衛星網絡中引入認知技術與衛星通信網進行融合，形成認知衛星通信網絡，是解決上述問題有效途徑。認知衛星通信網絡技術的關鍵技術組成可以總結為如下幾部分［9］：環境域感知技術、用戶域感知技術、網絡域感知技術、終端重配置技術、異構網絡融合技術、智能化決策技術。這幾部分關鍵技術如何支撐認知衛星網絡的應用，需要進行深入研究。

1用戶域感知技術

用戶域感知技術主要是指用戶個人需求的特點與通信政策的要求。各類用戶有不同的偏好，所以在不同條件下應當考慮用戶的需求特點。衛星語音通信中，用戶只需保障基本的語音業務。而在綜合應用中，不僅要考慮用戶的服務質量，還需要考慮抗干擾需求等。視頻通信中要考慮用戶對延遲等關鍵指標的要求，才能保證用戶的需要。

2環境域感知技術

衛星信道環境中雨衰對Ku、Ka頻段的信號有一定影響，尤其Ka頻段受到的雨衰更加嚴重。中心站和遠端站分別對本地雨衰信息進行感知，根據雨衰特性以及信道估計感知信息，信息匯總至中心站，并由中心站下發，為各站分配功率和帶寬資源。業務建鏈后，通過遠端站上報的感知信息，對鏈路特性進行評估，同時修正初始建鏈的數據庫，實現資源分配的自我學習功能，提高系統的頻譜資源利用率。其次，未來衛星通信電磁環境復雜多變，且衛星通信鏈路覆蓋范圍較廣，轉發器具有開放性的特點，衛星波束覆蓋內的地球站都可以發射載波到轉發器上，極易受到人為的惡意干擾及自然環境的電磁干擾侵擾，造成正常通信的中斷。不論是軍用還是民用衛星都要考慮抗干擾問題，因此，衛星通信系統除一般抗電磁噪聲的干擾能力外，還需要具備對抗蓄意制造的強電磁干擾能力，可見環境感知技術具有十分重要的地位。為使衛星通信系統具備較強的抗干擾能力，保障衛星通信鏈路的可靠性，需要對電磁環境的頻譜特征信息進行充分感知，充分掌握干擾特性，達到有效對抗干擾的目的。采用環境感知技術繪制了“干擾特性分布圖”。對干擾特性的感知可以分為干擾強度、干擾密度、干擾分布、干擾類型。在多維域對干擾進行剖析，充分掌握干擾特性，進而建立干擾特性數據庫，為抗干擾策略提供有力支持與保障。環境感知技術在衛星通信網絡中的應用是今后的發展趨勢。未來衛星異構網絡，存在各類潛在的干擾用戶，頻譜感知不但要檢測正常的通信信號，還要調整頻譜資源的使用，避開受干擾的頻段，并引導系統采取合適的抗干擾措施，才能保證傳輸信道的質量。

3網絡域感知技術

衛星通信網絡中，網絡域感知技術主要包括網絡特性感知分析和網絡所承載業務特性的感知分析。網絡特性感知主要包括資源占用情況感知和衛星網特性感知。資源占用情況感知：評估各通信網絡中的帶寬資源占用情況、用戶終端在網及使用情況；根據資源使用特性，用戶終端可優先考慮接入具有較多空閑帶寬資源的網絡，系統也可在各網絡之間進行動態帶寬資源協調。衛星網特性感知主要包括網絡類型、業務協議支持、QoS保障情況等方面的感知，其作用是在網絡層面對信息進行充分掌控。1）網絡類型。主要包括點對點、1點對多點（星型網）、多點對多點（網狀網）以及由邏輯關系引出的樹狀網。2）業務協議支持。主要包括基于電路交換的網絡和基于分組交換的網絡，基于電路交換的網絡主要應用在一些支持小型化的終端領域、特殊通信需求的衛星網、極低速率和帶寬保障的衛星網，而分組交換主要用在大容量、通用化的衛星網絡中。3）QoS保障。每個衛星通信網絡對業務的QoS保障能力不同，如上述的基于電路交換的網絡對語音等實時業務的支持更好一些，而基于分組交換的網絡對于業務即插即用的支持更好一些，因此，充分感知用戶的QoS需求是一項十分重要的技術。業務感知主要功能為識別不同的業務數據（如數據、視頻、語音等），根據不同業務得出所需要的資源、QoS等要求。

4智能化決策技術

認知無線網絡區別于常規無線通信網絡的特點之一就是智能化，通過智能化決策技術，對用戶和環境特征進行檢測、分析、推理、學習、決策、執行，都需要智能化的能力。衛星通信網絡需要人工干預的因素很多，因此耗費較多的人力與物力成本，且降低系統的穩定性與靈活性，這對其發展造成了一定的影響。認知無線網絡技術的引入可有效提高系統的智能化能力，整合利用現有資源，降低人為干預的影響。智能決策技術在認知衛星網絡中功能具有射頻環境、用戶需求及政策的感知分析、信息的存儲、認知學習和推理決策等，根據系統目標特性，分析歷史數據去訓練學習，最優化配置資源，自適應地匹配環境的改變，滿足用戶的個性化需要，這些功能的實現都需要智能化決策技術的支持。認知衛星通信網絡中的智能化決策技術主要有3部分：感知信息存儲、學習推理、決策調整，由此構成認知衛星通信網絡智能化決策的應用流程，如圖5所示。智能化決策的應用主要依靠人工智能技術，包括機器學習、專家系統、博弈論、智能決策、人工神經網絡等，其核心是利用知識表示將感知信息合理地表示和存儲，然后用神經網絡、遺傳算法等實現自適應的學習和推理［10］。

5衛星異構網絡的融合技術

衛星通信網絡向著異構化演進，如FDMA、TD－MA等網絡的不斷深入應用，且終端也是向著多模式的應用發展，加之衛星網之間、衛星網與地面網之間的不斷深入交互，未來衛星通信網絡的異構化融合是發展趨勢。目前，衛星通信終端為了適應網絡的多元化發展趨勢，有效利用各種網絡資源需要針對環境和自身軟硬件條件的變化接入不同的網絡。為了更好地實現網絡接入與融合，需要感知技術提取網絡特征與感知結果，與用戶需要進行匹配，提高適配效能。衛星遠端站根據本站感知信息以及中心站指令完成自適應入網以及業務接入。針對不同感知信息進行多目標分析，中心站生成不同決策方案，評估各個網絡的負載情況，在滿足用戶需求的前提下，建立基于負載平衡的規則，為用戶分配相應的網絡資源。認知技術對異構網絡環境進行感知，分析信道特性、用戶特性、網絡特性，進行資源的合理分配，為終端用戶分配最合適的接入網絡通信，達到資源利用最優化。

篇5

關鍵詞： 語料庫語言學 過去 現在 未來

一、語料庫語言學的發展史

語料庫語言學研究是以大規模的機器可讀語料為基礎的，一般認為始于上世紀60年代。但是在機讀語料庫出現之前，語料庫研究已廣泛用于圣經和文學研究、詞匯、方言研究等領域，這一時期也被稱為“前電子語料庫時期”。

在SEU語料庫創建不久，英語語料庫的編制進入了電子時代。語料庫電子時代又分為第一代和第二代。

第一代電子語料庫時期建立的主要語料庫有布朗語料庫（The Brown Corpus）、蘭卡斯特-奧斯陸/卑爾根語料庫（LOB Corpus）、倫敦-隆德語料庫（LLC）等。LOB語料庫由英國蘭卡斯特大學和挪威奧斯陸大學與挪威人文科學計算中心共同合作建立。LOB語料庫被認為可與布朗語料庫相媲美，它收集了1961年出版的英國書面，同樣有500篇文本，每篇約2000詞，共計100萬詞次。1975年，瑞典隆德大學開始將英國SEU語料庫收集的英語口語材料轉化成機讀的形式，并在原來語料的基礎上增加了13篇文本，經過加工整理，收錄100篇文本，于1980年建立起倫敦-隆德英語口語料庫。

在第一代電子語料庫的基礎上，第二代電子語料庫收錄內容不再僅限于口語語料，語言信息更多，相比之下，更加完善，實用。第二代電子語料庫主要有COBUILD語料庫、朗文語料庫、國際英語語料庫等。

COBUILD計劃是英國柯林斯出版社和伯明翰大學的一個合作項目，歷時4年多，于1984年完成。1990年SINCLAIR宣布，COBUILD語料庫經過擴展，更名為英語庫。1997年，其所含的語料已超過3億詞次，并且還在不斷擴大。朗文語料庫網由英國的三大語料庫組成，它們是朗文蘭卡斯特英語語言語料庫、朗文口語語料庫和朗文學習者英語語料庫。該語料庫取材自1900年以來英國英語、美國英語和世界上其他主要的英語變體，涉及書面英語和口頭英語兩種形式，是一個覆蓋范圍很廣的語料庫，計劃庫容為5000萬詞次，到90年代早期，庫容已達到3000萬詞次。國際英語語料庫的最大特點是其嚴密的組織和語料庫的國際性和代表性，統一的標準和周密的設計確保了語料庫的質量，其潛在的研究與應用價值與日俱增[1]。

在我國已完成的語料庫有上海交大的黃人杰、楊惠中主持完成的專門用途英語語料庫、交通大學科技英語語料庫，北京大學計算語言研究所開發建設的Babel漢英平行語料庫，北外中國外語教育研究中心創建的北外雙語對應語料庫，以及由上海交通大學外國語學院翻譯與詞典學研究中心創建的莎士比亞戲劇英漢平行語料庫等。

二、語料庫與其他學科的關系

1.語料庫的學科定位

什么是語料庫語言學？很多學者和語言學家都各自給出過定義：

（1）K.Ailmer&B.Altenberg 指出，根據篇章材料對語言的研究稱為語料庫語言學[2]。

（2）基于現實生活中語言運用的實例進行的語言研究稱為語料庫語言學（T.McEnery & A.Wilson，1996：1）[3]。

（3）黃昌寧指出：“語料庫語言學是80年代才嶄露頭角的一門計算機語言學的新的分支學科。它研究機器可讀的自然語言文本的采集、存儲、檢索、統計、語法標注、句法語義分析，以及具有上述功能的語料庫在語言定量分析、詞典編纂、作品風格分析、自然語言理解和機器翻譯等領域中的應用[4]。”

2.語料庫的應用

語料庫語言學經過半個多世紀的發展，已與多個學科結合在一起，形成典型的跨學科領域。目前，語料庫已被用于詞典編纂、詞匯研究、句法研究、語義研究、語用研究與話語分析、文體學研究、機器翻譯、社會語言學研究等領域，并取得了豐碩的成果。

（1）語料庫在詞匯研究領域的應用

近年來，借助語料庫對于詞匯學的研究取得了一定的進展。衛乃興指出：“詞語搭配是當今語料庫語言學研究中最為活躍的領域，它處于中心地位。”王克非和胡顯耀借助語料庫對翻譯漢語詞匯和源語詞匯進行對比分析，考察翻譯漢語區別于漢語源語語料的詞匯使用特征。采用定量分析研究詞匯使用情況顯然更有說服力，從這個意義上說，語料庫在詞匯研究領域十分有價值。

另外，衛乃興在詞匯搭配方面做出了積極的探索。衛指出，研究專業性搭配可進一步豐富詞語搭配研究的內容，對描述科技文章中詞語組合的特點與規律，其語義特點和語篇組織特點都有重要價值[5]。

（2）語料庫與翻譯學

語料庫翻譯學的創始人是以英國曼徹斯特大學翻譯與跨文化研究中心MONA BAKER教授為代表的一批學者。語料庫翻譯學是指以語料庫為基礎，以真實的雙語語料或翻譯語料為研究對象，以數據統計與理論分析為研究方法，依據語言學、文學和文化理論及翻譯學理論，系統分析翻譯本質、翻譯過程和翻譯現象等內容的研究[6]。

一般來說，用于翻譯學研究的語料庫有平行語料庫，翻譯語料庫，可比語料庫和口譯語料庫等。現已建成的比較成熟的譯學研究語料庫有翻譯英語語料庫、Babel漢英平行語料庫、北外雙語對應語料庫、中國法律法規漢英平行語料庫、全國公示語翻譯語料庫、莎士比亞戲劇英漢平行語料庫、奧斯陸多語語料庫等，很多語料庫資源是共享的，研究者可以根據需要選擇合適的語料庫[7]。

語料庫翻譯學研究雖然只有短短十幾年的發展歷史，但起步較快，發展勢頭迅猛。語料庫翻譯學區別于傳統的譯學，為翻譯學科的發展提供了新的思路和發展方向，使得譯學研究內容得到不斷拓展和延伸。

（3）語料庫與漢語研究

語料庫語言學的發展和英語語料庫的建設推動了漢語語料庫的建設和漢語的研究。

我國在離散單詞、簡單口令的語音識別方面已經取得不少進展。90年代，中國科學院自動化研究所研制了“漢語大詞匯量語音識別與口呼文本輸入系統”，以聲韻調為基元來進行語音識別，識別時采用了隱馬爾可夫模型及人工神經網絡方法[8]。

另外，在漢字識別系統的研究方面也取得了很多成績。我國從上世紀70年代開始漢字自動識別的研究工作，清華大學、北京郵電大學、武漢工業大學等研發的系統漢字識別率都相對較高，成績喜人。

此外，很多學者利用語料庫進行語義韻研究。語料庫在人工智能和外語教學等方面也大有用武之地。很多時候，語料庫用于其他學科并不是涇渭分明的，語料庫研究范式可以將多個學科研究有機地結合在一起，從而能夠更好地服務于各個學科。

三、語料庫的未來

梁茂成曾指出[9]，由于大型語料庫包含了大量的語言事實，無論是從事理論研究的理論語言學家，還是從事實研究的經驗語言學家，語料庫都將成為最重要的數據源。

在未來語料庫語言學探索的道路上，其發展趨勢將會呈現以下特點：

首先，隨著科技的進步，尤其是計算機網絡信息技術的爆炸式發展，語料庫的庫容將不是難題。語料庫的容量將會進一步增大，以滿足增大樣本的需求，以便于更加全面客觀地進行語言研究。

其次，語料庫的類型將會更加多樣化。為了不同學科和研究的需要，未來的語料庫將會更加多樣，以適應不同研究的需要。

再次，語料庫與其他學科的聯系將會更加緊密，甚至語料庫與多個學科同時融合在一起，從而更好地開展研究工作。正如劉滿堂指出，隨著語料庫應用領域的不斷擴大，語言研究各領域越來越依賴于電子語料庫這一研究工具，語料庫語言語言學正逐漸成為一個跨學科的語言學分支[10]。語料庫與翻譯學、詞典學、計算語言學、人工智能等學科結合，必將極大地促進各個學科的發展。

四、結語

語料庫語言學是一門新興的學科，同時它又是一門交叉學科。基于這點，語言庫語言學有著廣闊的前景和發展空間。未來語料庫自身建設和完善是擺在研究者面前的新的有意義的課題。此外，語料庫與其他各個學科的結合和應用還有待進一步探索。

參考文獻：

[1]劉滿堂.近40年英語語料庫及語料庫語言學研究的回顧與展望[J].陜西教育學院學報，2004，20（1）：98-100.

[2]Ailmer，J.& B.Altenberg（eds.） English Corpus Linguistics：Studies in Honor of Jan Svartvik[C].Longman.1991.

[3]T.McEnery，A.&A.Wilson.Corpus Linguistics[M].Edinburgh：Edinburgh University Press，1996.

[4]黃昌寧.語料庫語言學[M].北京：商務印書館，2002.

[5]衛乃興.專業性搭配初探[J].外國語學院學報2001，24，（4）：20-23.

[6]胡開寶.語料庫翻譯學概論[M].上海：上海交通大學出版社，2011：1.

[7]胡開寶.基于語料庫的莎劇《哈姆雷特》漢譯本中“把”字句應用及其動因研究[J].外語學刊，2009（1）：111-115.

[8]馮志偉.基于語料庫的機器翻譯系統[J].術語標準化與信息技術，2010，1：28.