電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用（二）

【摘要】隨著電力工業(yè)發(fā)展的需要，智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，本文從近幾年智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用的角度出發(fā)，對其進(jìn)行了相關(guān)概述，重點(diǎn)對智能控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制等智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。可以預(yù)見，智能技術(shù)將會在電力系統(tǒng)的發(fā)展中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

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

隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，人們對電力系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)注也與日俱增。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，是指利用具有自用檢測、決策和控制功能的設(shè)備確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)營的技術(shù)。近年來，自動(dòng)化智能控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)建設(shè)的各個(gè)方面，智能技術(shù)的應(yīng)用提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的性能，為我國電力工業(yè)的發(fā)展起到了不可磨滅的作用。

1. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中常見的智能技術(shù)

1.1 智能控制技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)中自動(dòng)化的不斷完善，智能控制技術(shù)也在不斷完善提高。自動(dòng)化智能控制技術(shù)的應(yīng)用對電力系統(tǒng)故障的發(fā)生起到預(yù)防和及時(shí)應(yīng)對的作用，更好地管理著我國電力系統(tǒng)，為人民生活提供保障。目前我國的智能控制技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)多元多線程實(shí)時(shí)控制，并逐漸向低電壓調(diào)節(jié)方向發(fā)展，智能化控制技術(shù)的引入，可以使電力系統(tǒng)在進(jìn)行控制的過程中對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析，并提出控制方案。在實(shí)時(shí)控制時(shí)，可以采用圖形化的用戶界面對電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)及運(yùn)行狀況直觀反映，從根本上降低故障發(fā)生率，減少設(shè)備損耗，節(jié)約資源。智能控制技術(shù)是在我國的電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛的智能技術(shù)模式，通常以人機(jī)綜合操控為主，配合系統(tǒng)調(diào)動(dòng)來完成設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，使人力資源和機(jī)械設(shè)備都得到較好利用，對社會的發(fā)展也有著非常重要的意義。

1.2 模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)是一種操作相對簡單并且易于掌握的一種控制技術(shù)，是對系統(tǒng)的宏觀控制，針對隨機(jī)性大、非線性、不確定性、不精確性的系統(tǒng)有較好的控制作用，另外模糊控制技術(shù)還能處理噪聲帶來的問題。模糊控制作用的原理是將人的操作經(jīng)驗(yàn)利用模糊方法來表示，通過模糊決策和推理方法，對復(fù)雜的過程對象進(jìn)行有效控制。在具體控制過程中，常常應(yīng)用：“如果……，則……”的表示方法表述專家的知識與經(jīng)驗(yàn)，這種表達(dá)方式與人更接近，對所需知識的選擇和表達(dá)更容易完成，相比傳統(tǒng)方式具有更強(qiáng)的自學(xué)能力和容錯(cuò)能力。對于電力系統(tǒng)中易出現(xiàn)的問題能提出較好的解決方案。模糊控制技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，大到大型電力控制系統(tǒng)，小到電熱爐等家用電器都有模糊控制技術(shù)的身影，這是由模糊控制技術(shù)的優(yōu)越性決定的。模糊控制技術(shù)增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的品質(zhì)控制，有效降低常規(guī)模式對智能技術(shù)的束縛，使得智能技術(shù)的適用面更廣泛，應(yīng)變能力更強(qiáng)。

1.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制技術(shù)中的一種新型技術(shù)，最早出現(xiàn)于1942年，將人工智能系統(tǒng)、數(shù)學(xué)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來，具有完善的系統(tǒng)能耗收集、計(jì)算、分析能力，在學(xué)習(xí)算法、模型結(jié)構(gòu)上取得了非常大的進(jìn)展。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是依據(jù)非線性原則特征，對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)等實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制的方法。具有自我學(xué)習(xí)和能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是利用大量簡單的神經(jīng)元構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，使之有擁有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式。他利用一定的算法，將隱藏的信息進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)非線性的復(fù)雜映射。這種智能控制技術(shù)可以大大改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，改善系統(tǒng)綜合運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制具有自學(xué)能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快等優(yōu)勢。將運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，可以快速對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行學(xué)習(xí)和識別，并快速分析判斷、發(fā)現(xiàn)問題。另外對于復(fù)雜問題也有較高的分析處理能力，如通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的反饋設(shè)計(jì)使計(jì)算機(jī)發(fā)揮高速運(yùn)算能力，短時(shí)間內(nèi)得到優(yōu)化的解決方案。

1.4 專家系統(tǒng)控制

專家系統(tǒng)控制是指將專家的經(jīng)驗(yàn)與知識編入某種智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)中去，在出現(xiàn)危急情況時(shí)，利用此系統(tǒng)尋找問題的根源并加以解決，使整個(gè)電力系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行的控制體系。專家控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也較為廣泛，可以解決控制系統(tǒng)中的常規(guī)問題，還具有強(qiáng)化培訓(xùn)調(diào)度員、配電自動(dòng)化、靜態(tài)與動(dòng)態(tài)安全狀況分析等能力。此系統(tǒng)在控制過程中，可以依照故障的緊急狀態(tài)或警告狀態(tài)對故障地點(diǎn)、狀況進(jìn)行判斷處理，確保在短時(shí)間內(nèi)使系統(tǒng)恢復(fù)正常。但是在實(shí)際應(yīng)用中，我們發(fā)現(xiàn)專家控制系統(tǒng)也存在著一定的局限性。比如缺少創(chuàng)造性、沒有學(xué)習(xí)能力、只能分析處理簡單問題等等。

1.5 線性最優(yōu)控制

最優(yōu)化控制是將最優(yōu)化控制理論與智能控制的一個(gè)良好的結(jié)合，是目前應(yīng)用最多也是最為成熟的一個(gè)分支。在目前的電力系統(tǒng)中，較多應(yīng)用于遠(yuǎn)距離輸電方向，可以有效改善發(fā)電機(jī)電壓的控制效果，并強(qiáng)化控制力度。在線性最優(yōu)控制技術(shù)中，勵(lì)磁系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛。該理論使最優(yōu)的勵(lì)磁控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)勵(lì)磁控制，使大型機(jī)組系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì)得以提升。線性最優(yōu)控制也存在一定的局限性，比如適用面較窄，只適用于具備線性化模型，在其他模型體系中的控制效果不佳。

除了以上幾種智能控制方式外，還有自適應(yīng)控制技術(shù)、變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)、微分幾何控制技術(shù)、人工智能故障診斷技術(shù)等智能控制技術(shù)，為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程提供了有效技術(shù)手段。

2.電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1 智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)

智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)是智能化控制技術(shù)的延伸，指在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制過程中，對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析、控制的技術(shù)。智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)可以提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的質(zhì)量，增強(qiáng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的力度，并降低系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的主導(dǎo)方向。

2.2 綜合智能控制技術(shù)

綜合智能控制技術(shù)是利用模糊控制結(jié)構(gòu)，將常用智能控制方法合理有效結(jié)合起來的一種控制方法，在完善電力系統(tǒng)自動(dòng)化方面，具有更加穩(wěn)定、協(xié)調(diào)、簡易的特點(diǎn)。對于常用的智能控制方法，常有以下交叉組合方式：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與專家系統(tǒng)相結(jié)合、專家系統(tǒng)和模糊控制技術(shù)相結(jié)合、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與自適應(yīng)控制技術(shù)相結(jié)合等方式。多種方式的有機(jī)結(jié)合，不僅可以發(fā)揮單一控制的優(yōu)勢，使電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，還能提高整個(gè)電力系統(tǒng)的應(yīng)用效率，促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的持續(xù)健康發(fā)展。綜合智能控制技術(shù)對于現(xiàn)代化大型復(fù)雜的電力系統(tǒng)來說，具有更大的發(fā)展空間和潛力。

結(jié)語

綜合上述探討，我們可以看出智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中占據(jù)了不可忽視的地位，盡管我國的電力系統(tǒng)還不夠完善，但是，我們相信隨著智能技術(shù)研究的進(jìn)一步深化，會為我國的電力工業(yè)帶來更大的價(jià)值，智能技術(shù)的應(yīng)用必將越來越廣泛。

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