論電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用探析

劉俞伶

【摘要】隨著全面的信息技術(shù)時(shí)代的到來，我國人民的生活水平也得到了飛速的提高，智能化技術(shù)的出現(xiàn)又在很大程度上提高了人民的生活質(zhì)量，改變了人們的生產(chǎn)和生活方式，其中智能化的技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用變得更加的廣泛，受到了多方面的高度的認(rèn)可，智能化技術(shù)的應(yīng)用，極大的推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的進(jìn)程。本文就從電力系統(tǒng)的自動(dòng)化概念以及與電力自動(dòng)化相關(guān)的智能技術(shù)這兩個(gè)方面進(jìn)行論述，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)模糊控制、綜合智能控制、專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制以及線性最優(yōu)的控制等幾個(gè)典型的智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)的自動(dòng)化中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng) 智能技術(shù) 自動(dòng)化 應(yīng)用

所謂電力系統(tǒng)就是一個(gè)典型的巨維數(shù)的動(dòng)態(tài)的大系統(tǒng)，它具有參數(shù)不確切可知、時(shí)變性以及較強(qiáng)的非線性，并且它還包含有很多大量的未建模的動(dòng)態(tài)的部分。因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)所分布的地域較為廣闊，其中大部分的元件都具有飽和、磁滯以及延遲等比較復(fù)雜的物理特征，那么對(duì)這樣的系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制是很困難的。

1電力系統(tǒng)自動(dòng)化概述

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化通常是指電工進(jìn)行的二次系統(tǒng)，也就是指電力系統(tǒng)的自動(dòng)化采用了多種具有自動(dòng)的控制、檢測以及決策的功能裝置，并且通過數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的全系統(tǒng)或者是局部系統(tǒng)以及各個(gè)元件進(jìn)行遠(yuǎn)方或者是就地的自動(dòng)的協(xié)調(diào)控制和監(jiān)視調(diào)節(jié)，以此來確保電力系統(tǒng)能夠安全的穩(wěn)定的健康的運(yùn)行。

2落實(shí)好電力系統(tǒng)的自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用措施

我們要對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的智能技術(shù)的應(yīng)用編制好相應(yīng)的方案和計(jì)劃，然后再對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)行應(yīng)用，在應(yīng)用的過程當(dāng)中，我們要求所有的參與的人員都要積極的發(fā)揮自己的能力、開拓自己的思路，堅(jiān)持規(guī)范、實(shí)用和創(chuàng)新的原則，將自己的全身心都投入到電力系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中，從而很好的提高自己的動(dòng)手能力和動(dòng)腦能力，這樣可以充分的調(diào)動(dòng)起每個(gè)人員工作的積極性，讓大家都能夠明確任務(wù)明確分工，能夠很清楚自身的要求，這樣就能夠在進(jìn)行工作的過程當(dāng)中表現(xiàn)出色，才能夠有效的將工作的效率提高，從而也就很好的有力的保證了電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。

這其中還要求我們在進(jìn)行對(duì)工作的組織安排過程中，能夠?qū)⒐ぷ鞯南群箜樞蜻M(jìn)行合理的安排，對(duì)于人員的組成和調(diào)配，要做認(rèn)真合理的安排，并且要細(xì)致認(rèn)真的實(shí)施已經(jīng)制定好了的方案，將科學(xué)和高效定為自己的工作目標(biāo)。在對(duì)電力系統(tǒng)智能化技術(shù)的應(yīng)用過程當(dāng)中，我們要對(duì)那些新發(fā)現(xiàn)的問題做出認(rèn)真的對(duì)待，堅(jiān)決做到不放過任何的隱患，將各種隱患清除到搖籃里，同時(shí)要做好與此相應(yīng)的電力系統(tǒng)智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)的變更圖紙，全體的員工都要認(rèn)真的對(duì)待電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用這一工作，力求完美。

3電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用分析

隨著我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力也同時(shí)得到了不斷的改革與創(chuàng)新，廣大的人民對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的控制也提出了更加高的要求，近幾年來，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化又引入了很多較為先進(jìn)的控制手段。那么下面就主要來介紹五種最具代表性的電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)的應(yīng)用，具體的內(nèi)容如下：

3.1模糊控制

只用模糊的方法對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制是最簡單也是最容易掌握的，而且它在家用電器中也表現(xiàn)出了很強(qiáng)的優(yōu)越性。建立起模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制是當(dāng)下較為先進(jìn)的做法，但是要想建立起常規(guī)的模型，有的時(shí)候其實(shí)十分的困難，而如果要建立起了比較模糊的模型我們就會(huì)覺得其實(shí)很簡單，那么通過大量的實(shí)踐證明了這一說法是正確的，模糊的模型有很強(qiáng)的優(yōu)越性。因此模糊控制的理論在電力系統(tǒng)中應(yīng)用非常的廣泛。比如我們?nèi)粘５纳钪兴玫降碾婏L(fēng)扇、電熱爐等電器。在這里我們主要來介紹一個(gè)用模糊的邏輯控制器來改進(jìn)常規(guī)的恒溫器的例子。

電熱爐一般都是用恒溫器來保持某檔的溫度，從而供給烹飪者們選用，那么在實(shí)際的運(yùn)用過程中，主要有兩個(gè)問題存在，一個(gè)是進(jìn)行冷態(tài)啟動(dòng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)越過恒溫值的現(xiàn)象，我們稱之為躍升現(xiàn)象，再一個(gè)是在恒溫的應(yīng)用當(dāng)中存在有圍繞著恒溫進(jìn)行擺動(dòng)的問題。但是改用了模糊的控制器之后，上述所有的這些現(xiàn)象基本上就沒有了。其實(shí)模糊控制的方法很簡單，它就用輸入的量是溫度變化和溫度這兩個(gè)語言的變量進(jìn)行操作。每個(gè)語言都運(yùn)用5組語言的變量進(jìn)行互相的跨接來對(duì)其描述。因此我們可以將輸出量用一張二維的查詢表來表示，每條規(guī)則就為一個(gè)總的輸出量，即是控制量。使用了這樣一個(gè)比較簡單的模糊控制器之后，進(jìn)行冷態(tài)的加熱時(shí)躍升恒溫值的現(xiàn)象沒有了，熱態(tài)中圍繞著恒溫值進(jìn)行擺動(dòng)的現(xiàn)象也沒有了，還能夠很好的起到節(jié)約用電的效果。

3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制

人工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)早在1943年便出現(xiàn)了，它經(jīng)歷了六七十年代的研究發(fā)展的低潮直至發(fā)展到如今，在學(xué)習(xí)算法和模型的結(jié)構(gòu)方面都取得了很具有影響力的研究成果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠受到廣大人民的熱切關(guān)注，其主要原因就是因?yàn)樗哂斜举|(zhì)的并行的處理能力、自組織自學(xué)習(xí)的能力、非線性的特性以及強(qiáng)魯棒性。其實(shí)大家都知道神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是由許多簡單的小神經(jīng)元通過一定的方式進(jìn)行連接而組成的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以將大量的信息都隱含在它的連接的權(quán)值之上，再根據(jù)一定的算法對(duì)權(quán)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)崿F(xiàn)從m維的空間向n維的空間的復(fù)雜的非線性的映射。到目前為止，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論研究的主體主要集中在了其硬件的實(shí)現(xiàn)問題、神經(jīng)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)算法的研究、結(jié)構(gòu)的研究以及其模型等幾個(gè)問題。

3.3線性最優(yōu)的控制

線性的最優(yōu)控制是現(xiàn)代的控制理論中比較重要的一個(gè)組成部分，它同時(shí)也是將最優(yōu)的理論運(yùn)用在控制問題上的一種很好的表型形式。線性的最優(yōu)控制手段是目前很多現(xiàn)代的控制理論中最成熟、應(yīng)用最廣泛的一個(gè)分支。利用最優(yōu)的勵(lì)磁控制的手段來提高遠(yuǎn)距離的輸電線路的輸電能力以及改善其動(dòng)態(tài)的品質(zhì)的問題方面，都取得了一系列的重要的成果。這個(gè)研究指出了要在大型的機(jī)組方面應(yīng)該直接的利用最優(yōu)的勵(lì)磁控制的方法來代替較為古典的勵(lì)磁方法。此外，線性最優(yōu)的控制手段在水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)電阻時(shí)使用的最優(yōu)時(shí)間的方面進(jìn)行控制也獲得了很成功的研究成果。因此，電力系統(tǒng)中線性最優(yōu)的控制器已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在各種電力的生產(chǎn)當(dāng)中，它發(fā)揮著舉足輕重的作用。但是我們應(yīng)該指出的是，由于這種控制器主要是針對(duì)了電力系統(tǒng)中局部的線性化的模型來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，那么它在非線性的電力系統(tǒng)中對(duì)于產(chǎn)生大干擾進(jìn)行控制的效果卻不是那么的理想。

3.4專家系統(tǒng)的控制

在電力系統(tǒng)的自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用還有一個(gè)較為廣泛應(yīng)用的技術(shù)就是專家系統(tǒng)，它包括了對(duì)電力系統(tǒng)處在緊急的狀態(tài)或者是警告的狀態(tài)下的辨識(shí)、系統(tǒng)的恢復(fù)控制、提供緊急的處理方法、切負(fù)荷、非常慢的進(jìn)行狀態(tài)的轉(zhuǎn)換分析、電壓的無功控制、系統(tǒng)的規(guī)劃、配電系統(tǒng)的自動(dòng)化、故障點(diǎn)的隔斷、電力系統(tǒng)短期的負(fù)荷預(yù)報(bào)、調(diào)度人員的培訓(xùn)、先進(jìn)的人機(jī)接口以及靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的安全分析等幾個(gè)方面。雖然專家系統(tǒng)被廣泛的運(yùn)用在電力系統(tǒng)的自動(dòng)化體系當(dāng)中，但是它仍然存在著一定的局限性，例如它難以模仿出電力專家所擁有的創(chuàng)造性，只是簡單的采用了比較淺層次的知識(shí)、缺乏了功能性深層次的理解，同時(shí)也缺乏有效的學(xué)習(xí)和管理機(jī)構(gòu)，對(duì)比較復(fù)雜的問題缺乏好的組織工具和分析的方法、知識(shí)庫存的驗(yàn)證比較困難以及應(yīng)對(duì)新情況出現(xiàn)的能力非常有限等等的問題。因此，我們在開發(fā)專家系統(tǒng)這個(gè)方面應(yīng)該注重專家系統(tǒng)的有效性和試驗(yàn)的問題，專家系統(tǒng)與其他的常規(guī)的計(jì)算工具進(jìn)行結(jié)合的問題、專家系統(tǒng)的效益分析的問題以及其知識(shí)的獲取問題等。

3.5綜合的智能系統(tǒng)的控制

綜合的智能控制表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面它包含了現(xiàn)代的控制方法與智能的控制方法的結(jié)合。例如自組織或者是自適應(yīng)的模糊控制，模糊的變結(jié)構(gòu)控制，自適應(yīng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的變結(jié)構(gòu)控制等等。另一個(gè)方面主要包含了各種的智能控制的方法之間進(jìn)行交叉結(jié)合的方式，在電力系統(tǒng)的研究中使用較多的有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制與模糊控制的結(jié)合，模糊控制與專家系統(tǒng)的結(jié)合，專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合以及模糊控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合等幾個(gè)方面。

4結(jié)語

除了以上陳述的這些方法之外，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中還可以應(yīng)用微分幾何的控制、變結(jié)構(gòu)的控制以及自適應(yīng)的控制等其它的有效的方法?？偠灾悄芗夹g(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用大大的推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的進(jìn)程。我們相信隨著人們不斷的對(duì)各種智能控制的理論的研究，它們之間會(huì)更加的緊密聯(lián)系，對(duì)今后電力系統(tǒng)的發(fā)展起到更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖云峰，劉立英.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用探析[J].科技與企業(yè)，2011（12）.

[2]唐亮.論電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用[J].硅谷，2008（2）.

[3]李妍.淺論電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用[J].中國科技信息，2010（8）.

[4]董德坤，商濤.淺析電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2011（32）.

[5]賈斌，吳東華，胡偉.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用探討[J].科技資訊，2010（33）.