基于電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的探析

包重華+包淑慧

摘 ?要 ?電力系統(tǒng)中使用自動化智能技術(shù)可以極大的提升其運行的穩(wěn)定性和安全性，推動電力系統(tǒng)的升級優(yōu)化，論文結(jié)合筆者的工作經(jīng)驗，將從自動化智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用出發(fā)探討，分析各種自動化智能技術(shù)的應(yīng)用方式，以為我國的電力系統(tǒng)的發(fā)展提供參考性的建議，相關(guān)論點做業(yè)內(nèi)研究人士討論之用。

關(guān)鍵詞 ?電力系統(tǒng);自動化;智能技術(shù);應(yīng)用

中圖分類號：TM7 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1671-7597（2014）22-0043-01

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對電力供應(yīng)的水平和要求也越來越高，尤其是要求電力系統(tǒng)供應(yīng)的穩(wěn)定、可靠和高效等方面，既能穩(wěn)定的向用戶提供用電保障，又可以處置突發(fā)性的停電事故，滿足用戶的用電需求。雖然我國的電力系統(tǒng)中引入了自動化智能技術(shù)，但應(yīng)用的水平不高，發(fā)展也不夠成熟，限制了電力系統(tǒng)高效的發(fā)揮。筆者以自動化智能應(yīng)用技術(shù)為突破點，討論其與電力系統(tǒng)的結(jié)合，探索二者融合發(fā)展的應(yīng)用前景。

1 ?智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

自動化發(fā)展是電力系統(tǒng)的應(yīng)用趨勢，而智能技術(shù)作為前沿科技，可以很好的解決現(xiàn)實中面對的許多問題，與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比有高效、實時、動態(tài)、精確、最優(yōu)化等特點，可以有效的提升電力系統(tǒng)的運行的效率，滿足未來的發(fā)展需要，以下將做簡要的分述。

1）專家智能技術(shù)。智能專家技術(shù)是將專家的解決方案集成到智能系統(tǒng)中，面對不同的控制問題，提出專家?guī)熘械淖顑?yōu)化方案。專家智能技術(shù)提供的控制管理涉及到多個方面，如系統(tǒng)規(guī)劃、系統(tǒng)恢復(fù)控制、切負(fù)載、電壓無功控制、故障隔離、動態(tài)與靜態(tài)的安全分析、緊急事件響應(yīng)和先進的人機接口技術(shù)等，可以實現(xiàn)配電管理的自動化，控制電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，使其實現(xiàn)無縫銜接，尤其是在緊急事件的預(yù)警與響應(yīng)方面可以做到迅速、最優(yōu)化處理，對當(dāng)今電力系統(tǒng)的經(jīng)常遇到停電故障而言具有重要的作用。雖然專家智能技術(shù)的應(yīng)用對電力系統(tǒng)而言非常有吸引力，但同時也要看到其與電力系統(tǒng)在融合過程中所遇到的問題，尤其是專家解決方案難以模擬現(xiàn)場專家的創(chuàng)造性解決的思維，對復(fù)雜的問題缺少有效的分析工具，應(yīng)付新的電力故障所提出的方案可操作性低等，此外，專家智能技術(shù)是以軟硬件為支撐的，但在開發(fā)系統(tǒng)軟件時的有效性、可操作性的驗證很難做到盡善盡美，開發(fā)人員的對電力知識的匱乏也是一大問題，總之以上各種因素都是限制專家智能技術(shù)發(fā)揮最佳效應(yīng)的原因。

2）模糊智能技術(shù)。由于電力系統(tǒng)的控制變量非常多，而且復(fù)雜多樣，沒有確定的模式，因而利用模糊智能技術(shù)可以將推理技術(shù)引入進來，即利用語言變量和近似推理的方法來實現(xiàn)智能化的決策和控制，可以模擬人思維的模糊和推理過程，而這正是一般的程序控制模式所缺乏的。模糊智能技術(shù)仍然離不開已有的控制原始數(shù)據(jù)和方式，和人類利用已有的經(jīng)驗進行推導(dǎo)很相似，通過推導(dǎo)模糊輸入量，可以獲取相應(yīng)的模糊輸出控制量，一般模糊輸出的組成部分包括模糊推導(dǎo)、模糊化和模糊判定。電力系統(tǒng)的自動化運行會面向不同的變量，如果只是依賴已有的規(guī)定程序來控制，必然難以解決復(fù)雜多變的環(huán)境變量，并且也無法取得最優(yōu)化的解決方案。而模糊智能技術(shù)可以集成專家的豐富經(jīng)驗，通過模糊的語言表述形式來對知識進行歸納綜合，模糊智能系統(tǒng)在運用的過程中還能自我學(xué)習(xí)，積累控制經(jīng)驗，當(dāng)遇到電力系統(tǒng)的中的不同環(huán)境變量時，模糊智能技術(shù)可以結(jié)合先前的應(yīng)用來獲取解決方法，并且其容錯性高，可以識別種類廣泛的變量要求，實用性好。模糊智能技術(shù)有類人化的控制理念，但在實際運用中由于其模糊控制的特點，當(dāng)前的發(fā)展并不成熟，尤其是要得到精確化的控制模式方面需要進一步的

研究。

3）神經(jīng)智能技術(shù)。神經(jīng)智能技術(shù)與人類大腦的神經(jīng)控制由許多相似之處，此類技術(shù)的發(fā)展從20世紀(jì)40年代就已經(jīng)開始，但是限于理論與開發(fā)技術(shù)的問題，直到20世紀(jì)70年代之后才有較大的進展，由于利用了模型結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)算法等理論，神經(jīng)智能技術(shù)可以實現(xiàn)非線性處理和并行處理的控制模式，其基本結(jié)構(gòu)是由大量的神經(jīng)元組成，神經(jīng)元之間有復(fù)雜的連接，將大量的信息隱含在連接通道上。神經(jīng)元智能技術(shù)可以實現(xiàn)多維空間之間的映射算法，根據(jù)學(xué)習(xí)算法的調(diào)節(jié)，有組組織和自我學(xué)習(xí)提高的能力。目前神經(jīng)元智能技術(shù)取得了長足的進展，而研究重點主要集中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實現(xiàn)方式、學(xué)習(xí)算法的改善和模型構(gòu)建等方面。

4）線性最優(yōu)智能技術(shù)。電力系統(tǒng)中的變量因素非常多，在涉及到系統(tǒng)控制時，有許多的方案具有可行性，而要從諸多的可行性方案中選取最為優(yōu)質(zhì)的控制方式，即為最優(yōu)化智能技術(shù)，而線性最優(yōu)化智能技術(shù)是發(fā)展較為成熟的一個分支。如研究人員在改善遠距離輸電線路輸電能力時，利用最優(yōu)化的勵磁控制方式來改善動態(tài)品質(zhì)，淘汰傳統(tǒng)的勵磁方式，改用線性最優(yōu)智能技術(shù)，可以有效的提升輸電的效率，減少損耗，并且具有很強的抗干擾能力。

5）綜合智能技術(shù)。顧名思義，綜合智能技術(shù)即是對現(xiàn)有的各種智能技術(shù)進行交叉融合，利用不同智能技術(shù)的優(yōu)點來解決電力系統(tǒng)的自動化控制的要求，由于此類技術(shù)可以應(yīng)對不同的場合、要求，因而具有廣泛的應(yīng)用前景。當(dāng)前的分項智能技術(shù)有專家系統(tǒng)、模糊系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、線性最優(yōu)化控制等技術(shù)，而將其中的分項分別進行融合，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)的融合，能夠?qū)崿F(xiàn)控制的自適應(yīng)要求，對知識的結(jié)構(gòu)鑒別和方案的提出更加科學(xué)合理，能夠使用各種非結(jié)構(gòu)化的信息。由于智能技術(shù)有重邏輯方面的，也有重神經(jīng)控制方面的，因而利用不同智能技術(shù)的結(jié)合，可以在更高的層次上實現(xiàn)邏輯控制與神經(jīng)控制，不同的智能技術(shù)之間形成優(yōu)勢互補。雖然綜合智能技術(shù)的發(fā)展對電力系統(tǒng)的自動化控制有很大的作用，但是不同智能技術(shù)的結(jié)構(gòu)框架和建設(shè)模式有很大的差別性，如何減少不同智能技術(shù)的融合過程中的沖突，提高兼容性，其研究仍然值得深入。

2 ?電力系統(tǒng)自動化智能技術(shù)展望

傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的控制模式為開環(huán)形式，此類控制具有一定的局限性，例如對信息的反饋方面就有明顯的不足，而閉環(huán)控制已經(jīng)成為電力系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展方向。閉環(huán)控制系統(tǒng)運用智能技術(shù)可以實現(xiàn)諸如由高電壓等級向低電壓擴展、數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測控制的穩(wěn)定模式、能量管理控制到配電管理控制的轉(zhuǎn)變，這些由開環(huán)向閉環(huán)轉(zhuǎn)變的方式，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)控制由單一功能向一體化功能的轉(zhuǎn)變，追求控制的協(xié)調(diào)化、智能化與最優(yōu)化，對于提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和其運行的效率具有重要的作用，并且能夠有效提升電力企業(yè)的經(jīng)濟效益和競爭力，適應(yīng)時代的發(fā)展需求。

3 ?結(jié)束語

電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)控制模式已經(jīng)難以滿足時代發(fā)展的需要，自動化已經(jīng)成為趨勢，而自動化中的智能技術(shù)是其發(fā)展的核心部分，智能技術(shù)的應(yīng)用仍然存在許多不足，值得進一步深入研究，以拓寬其應(yīng)用的廣度與深度。

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