關(guān)于電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的應用研究

摘要：當前，電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)已經(jīng)開始向安全性、高效性、可靠性方向發(fā)展，其綜合控制效果已經(jīng)得到顯著提升。作為電力系統(tǒng)監(jiān)測、控制、預防、處理的主要內(nèi)容，智能化控制不僅可以保證系統(tǒng)高效運行，還可以減少能源輸送損失，已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點。文章就電力系統(tǒng)自動化中的智能技術(shù)進行了分析，對電力系統(tǒng)自動化中的智能技術(shù)應用及發(fā)展狀況進行了研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能技術(shù)；系統(tǒng)監(jiān)測

中圖分類號：TM734 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）01-0149-02

隨著自動化技術(shù)和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，自動化智能控制已經(jīng)開始應用到當期電力系統(tǒng)建設的方方面面，成為電力系統(tǒng)發(fā)展不可分割的一部分。通過電力系統(tǒng)自動化控制可以有效提高計算機信息技術(shù)應用質(zhì)量，改善電力系統(tǒng)控制可靠性，提高系統(tǒng)反應及調(diào)整操作的有效性，對我國電力發(fā)展具有非常好的促進效果。當前電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)控制已經(jīng)逐漸趨向于精確化、標準化、規(guī)范化，形成了完善的控制內(nèi)容體系。

1 電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)內(nèi)容及發(fā)展

1.1 電力系統(tǒng)自動化概述

電力系統(tǒng)自動化技術(shù)主要指在進行電力系統(tǒng)建設的過程中將計算機控制、自動化調(diào)整等內(nèi)容貫穿到系統(tǒng)各個層次、各個部分的一項控制調(diào)整技術(shù)，該內(nèi)容主要包括發(fā)電控制自動化、電網(wǎng)調(diào)度自動化、配電自動化三方面。在進行電力系統(tǒng)自動化控制的過程中，設計人員要對智能技術(shù)特性進行分析，針對電力系統(tǒng)自動化發(fā)展要求對通信、測量、設備、控制、支持內(nèi)容進行深化。

1.2 電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)

當前的電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)主要是建立在傳統(tǒng)自動化控制基礎上的智能調(diào)節(jié)。該技術(shù)主要將物理電力系統(tǒng)作為研究基礎，依照傳感測量技術(shù)、通信技術(shù)、計算機技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等落實電力資源優(yōu)化配置，提高電力系統(tǒng)運行的可靠性、安全性、經(jīng)濟性。

2 電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的應用

作為電力系統(tǒng)建設的重要內(nèi)容，電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)不僅可以從根本上改善電力系統(tǒng)日常運行質(zhì)量和效果，還可以提高電力資源運用效益和人們的生活質(zhì)量，對我國社會主義建設具有至關(guān)重要的作用。當前線性最優(yōu)控制、專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、模糊控制已經(jīng)在自動化系統(tǒng)中得到廣泛應用，其整體應用效果非常明顯。

2.1 線性最優(yōu)控制的應用

在當前電力系統(tǒng)遠距離輸電的過程中，最優(yōu)勵磁控制可以有效改善發(fā)電機電壓的控制效果，強化控制力度。最優(yōu)勵磁控制主要應用線性最優(yōu)控制原則，將發(fā)電機測量電壓與給定電壓的電壓值進行對比，依照PID法要求對偏差計算，得到控制電壓。最優(yōu)勵磁控制通過對最優(yōu)控制電壓的調(diào)節(jié)，調(diào)整電壓相位轉(zhuǎn)移角，確?？刂齐妷恨D(zhuǎn)換為輸出電壓，完成控制操作。通過線性最優(yōu)控制原理，最優(yōu)勵磁控制實現(xiàn)了發(fā)電電壓控制和控制器控制，優(yōu)化了局部線性化模型控制內(nèi)容。但是線性最優(yōu)控制只適用于局部線性化模型中，在其他模型體系中的控制效果較弱。

2.2 專家系統(tǒng)控制的應用

專家系統(tǒng)控制主要是依照專業(yè)智能計算機程序系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)中的專家水平經(jīng)驗及知識對突發(fā)問題進行解決的控制體系。在當前的電力系統(tǒng)自動化控制的過程中，專家系統(tǒng)控制已經(jīng)滲透到了系統(tǒng)的方方面面，尤其是在故障處理、設備管理過程中。專家系統(tǒng)控制在當前控制過程中可以依照故障緊急狀態(tài)或故障警告狀態(tài)對故障地點、故障狀況進行判斷和處理，可以確保在最短的時間內(nèi)系統(tǒng)恢復正常，例如故障點分析與隔離操作、動態(tài)與靜態(tài)安全分析控制等。

2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡控制的應用

神經(jīng)網(wǎng)絡控制是當前電力系統(tǒng)自動化智能控制的一項新型技術(shù)，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到廣泛應用。神經(jīng)網(wǎng)絡控制在當前的電力系統(tǒng)控制中主要是依照非線性原則特征，對系統(tǒng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫、運行數(shù)據(jù)等的最優(yōu)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡控制將人工智能系統(tǒng)、數(shù)學系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)有機結(jié)合在一起，形成了完善的系統(tǒng)能量消耗收集、能量損耗計算、能量損耗分析框架，提高了電力系統(tǒng)中的能量調(diào)整、控制效果。神經(jīng)網(wǎng)絡控制通過對神經(jīng)結(jié)構(gòu)及模型的分析，對神經(jīng)網(wǎng)絡硬件的提升，已經(jīng)明顯提高了電力系統(tǒng)經(jīng)濟效益狀況，改善了系統(tǒng)綜合運行質(zhì)量。

2.4 模糊控制的應用

模糊控制主要是應用在電力系統(tǒng)自動化操作過程中。通過模糊系統(tǒng)可以有效提高控制系統(tǒng)動態(tài)模式的精確性，加強對內(nèi)容體系龐大、結(jié)構(gòu)關(guān)系復雜的大型電力系統(tǒng)的控制調(diào)整效果。當前電力系統(tǒng)自動化控制的過程中，模糊控制從根本上解決了電力系統(tǒng)變量復雜、系統(tǒng)動態(tài)掌握難度較大等問題，將電力系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展質(zhì)量大幅提升。模糊系統(tǒng)依照自身完整的數(shù)據(jù)控制及數(shù)據(jù)處理規(guī)則，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行自行模糊推導和分析。這種方法具有非常高的準確性和精確性，明顯改善了電力系統(tǒng)自動化控制可靠性。

3 電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)發(fā)展趨勢

隨著我國電力系統(tǒng)自動化智能技術(shù)的不斷提高和完善，我國電力系統(tǒng)自動化也將逐漸由單一單元轉(zhuǎn)換為多功能單元，逐漸由單項監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑€控制，逐漸實現(xiàn)高電壓等級調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷赫{(diào)節(jié)。實現(xiàn)智能化實時控制、人工智能故障診斷、綜合智能控制已經(jīng)成為智能化技術(shù)的主要趨勢，成為電力系統(tǒng)建設的基本方向。

3.1 智能化實時控制

智能化實時控制技術(shù)主要是在進行電力系統(tǒng)控制的過程中對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測、分析、控制。只有通過強化智能化實時控制技術(shù)，才能從根本上提高電力系統(tǒng)控制質(zhì)量，加強電力系統(tǒng)控制力度，降低系統(tǒng)風險。隨著我國信息化進程的不斷加快，網(wǎng)絡技術(shù)、工程技術(shù)的不斷提高，電力系統(tǒng)對智能化控制要求也逐漸升高。智能化實時控制技術(shù)能夠采用圖形化用戶界面對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)、運行狀況等進行直觀反映，可以從根本上降低故障發(fā)生率，減少設備資源的損耗。智能化實時控制技術(shù)已經(jīng)成為當前電力系統(tǒng)發(fā)展的主導方向。

3.2 人工智能故障診斷

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)故障診斷只是針對單過程、單故障、單理論體系進行的故障診斷，這種方法局限性很大，很難滿足電力系統(tǒng)日益復雜的發(fā)展需求。人工智能故障診斷可以依照大型電力系統(tǒng)設備需求，對設備可能出現(xiàn)的故障、異常等數(shù)據(jù)參數(shù)進行多層次、多角度、多方位分析，可以從根本上改善故障預防、控制質(zhì)量。例如在汽輪發(fā)動機組診斷過程中，人工智能故障診斷可以對機組制動、機組自動化、動態(tài)及靜態(tài)安全進行準確分析，已經(jīng)成為機械故障診斷中新的發(fā)展方向。

3.3 綜合智能控制

綜合智能控制技術(shù)主要指在進行電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的過程中，設計人員依照智能技術(shù)控制要求，將模糊邏輯控制技術(shù)、線性最優(yōu)控制技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測與故障分析技術(shù)等有機結(jié)合在一起，實現(xiàn)智能控制與現(xiàn)代控制的統(tǒng)一。綜合智能技術(shù)既符合電力系統(tǒng)自動化控制的資源配置內(nèi)容要求，又滿足智能技術(shù)優(yōu)化設計目標，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)自動化智能技術(shù)發(fā)展的必然方向。

4 結(jié)語

隨著我國市場經(jīng)濟內(nèi)容地不斷深入，人們對電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)的要求越來越高，對電力系統(tǒng)運行質(zhì)量的目標逐漸提升。在進行電力系統(tǒng)自動化智能控制的過程中，設計人員要加強智能化技術(shù)的開發(fā)和應用，依照智能化技術(shù)發(fā)展趨勢，減少電力資源成本投入，降低系統(tǒng)輸送及分配過程中的能源損耗，從根本上提高經(jīng)濟效益控制質(zhì)量。要對電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)進行全方位、多層次控制，確保從根本上實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，建立能源節(jié)約型電力

體系。

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作者簡介：王源（1967—），河北香河人，供職于北京大學，工程師。endprint