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

陸華兒

摘 要：隨著科技水平的逐步提高，智能技術(shù)得到了普遍關(guān)注，各領(lǐng)域紛紛將目光投到智能技術(shù)方面，試圖利用智能技術(shù)提高生產(chǎn)效率，尤其是在電力系統(tǒng)方面，智能技術(shù)的應(yīng)用有效推動(dòng)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。文章針對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)探討了智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用情況，以供參考和借鑒。

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

城市化發(fā)展進(jìn)程的逐步加快帶動(dòng)了我國(guó)電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，與此同時(shí)，電路運(yùn)行成本也在不斷升高，為此，必須尋求一種高效、合理的控制技術(shù)，以便為電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益提供保障。在這種背景下，智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中得到了廣泛而深刻的應(yīng)用。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化相關(guān)內(nèi)容概述

1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的基本概念

電力系統(tǒng)自動(dòng)化屬于二次系統(tǒng)基本組成部分之一，指的是對(duì)電力系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、調(diào)度與控制，利用擁有多項(xiàng)功能的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、控制及決策系統(tǒng)，結(jié)合信號(hào)及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，對(duì)電力系統(tǒng)局部或整體進(jìn)行遠(yuǎn)程或?qū)崟r(shí)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)及控制，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程的穩(wěn)定性、可靠性。

1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要內(nèi)容分析

以電能生產(chǎn)以及分配等過(guò)程為依據(jù)，可將電力系統(tǒng)自動(dòng)化分為如下方面：（1）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，主要包括信息收集及顯示系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)分析、計(jì)算及控制的軟件系統(tǒng)；（2）行業(yè)管理系統(tǒng)自動(dòng)化，管理系統(tǒng)的項(xiàng)目涉及規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)管理、資料收集與檢索、財(cái)務(wù)及人事管理等內(nèi)容；（3）供電系統(tǒng)自動(dòng)化，主要包括如下：一是利用聲、工頻控制實(shí)現(xiàn)對(duì)供電系統(tǒng)負(fù)荷的有效控制；二是將無(wú)人值班視為變電所自動(dòng)化的基本發(fā)展趨勢(shì)，利用微型機(jī)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的程序進(jìn)行編輯；三是利用小型或微型機(jī)構(gòu)成地區(qū)調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，發(fā)揮同中心調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)相似的功能；（4）信息傳輸系統(tǒng)自動(dòng)化。該系統(tǒng)即所謂的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，其保證了電站之間的信息得到及時(shí)、有效地輸送。該系統(tǒng)主要包括遠(yuǎn)動(dòng)通道及相關(guān)裝置構(gòu)成，具有遙信、遙測(cè)、遙控等功能。此外，電力系統(tǒng)自動(dòng)化還包括火電廠、水電站綜合自動(dòng)化，以及反事故裝置自動(dòng)化等內(nèi)容，這些同上述系統(tǒng)相互結(jié)合，共同發(fā)揮作用，保證電力系統(tǒng)自動(dòng)化目標(biāo)地有效實(shí)現(xiàn)，保障了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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

近些年來(lái)，隨著智能技術(shù)研究的逐步深入，其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用中也越來(lái)越廣泛。應(yīng)用實(shí)踐中分別出現(xiàn)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、模糊控制等技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用極大地推動(dòng)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程，以下進(jìn)行具體分析。

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

自20世紀(jì)40年代，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)誕生之日起，其已經(jīng)歷經(jīng)了70多年的發(fā)展，歷程因而研究及應(yīng)用已相對(duì)成熟。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)所擁有的非線性及自組織學(xué)習(xí)能力等特點(diǎn)，極大地推動(dòng)了電力系統(tǒng)中智能技術(shù)的有效應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)神經(jīng)元按照特定的連接方式有序構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，在其連接權(quán)值方面存在著龐大的隱含信息，通過(guò)某算法對(duì)權(quán)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，可有效實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由m 到n空間之間的非線性映射。這一非線性映射過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在眾多領(lǐng)域均得到了十分廣泛的應(yīng)用，如醫(yī)療領(lǐng)域，由于人體與疾病之間的關(guān)系異常復(fù)雜，傳統(tǒng)技術(shù)難以精確進(jìn)行控制，因此，可以采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)對(duì)這一關(guān)系進(jìn)行簡(jiǎn)化。目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用研究多集中在如何實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、構(gòu)建模型及硬件方面。

2.2 模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)是以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)的控制技術(shù)，該技術(shù)可以有效解決電力系統(tǒng)傳統(tǒng)控制中多變量、難以掌握系統(tǒng)動(dòng)態(tài)信息、無(wú)法精確控制數(shù)據(jù)等問(wèn)題。如今，模糊控制已經(jīng)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中取得了跨越式發(fā)展。具體而言，模糊控制在對(duì)自動(dòng)化程序可行與否進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可以進(jìn)行模擬，且其所具有的推理技術(shù)，使得模糊控制系統(tǒng)可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化分析、推導(dǎo)，并取得理想的結(jié)果。由于該技術(shù)是以模糊數(shù)學(xué)理論為基礎(chǔ)的控制方法，因此，推導(dǎo)出的結(jié)果通常具有較高的精確性。

2.3 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是基于智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制技術(shù)，系統(tǒng)里有某領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)對(duì)突發(fā)性問(wèn)題予以有效解決，是電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用較廣的智能技術(shù)之一。具體應(yīng)用過(guò)程中，該系統(tǒng)可以準(zhǔn)確判斷電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，是緊急狀態(tài)或警告狀態(tài)等，以此為基礎(chǔ)，里有智能系統(tǒng)對(duì)故障進(jìn)行自動(dòng)化處理，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。該技術(shù)還擁有切荷功能，可以對(duì)運(yùn)行較慢的電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行具體分析和轉(zhuǎn)換，也可以準(zhǔn)確阻斷故障點(diǎn)，分析靜態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程安全與否等。但該技術(shù)仍存在一定缺陷，如系統(tǒng)廣度及深度方面具有一定的局限性，無(wú)法像真實(shí)的專家那樣對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行具體分析和解決，當(dāng)突發(fā)問(wèn)題復(fù)雜時(shí)，很難采取高效的措施予以順利解決。為此，在專家系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)注意人機(jī)相結(jié)合。

2.4 綜合智能控制技術(shù)

該技術(shù)集多種智能技術(shù)于一體，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化控制與智能控制的有效融合，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中，該技術(shù)應(yīng)用較成熟的是專家控制系統(tǒng)、模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)三者的組合應(yīng)用。其中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)與模糊控制的結(jié)合，使得智能技術(shù)獲得了有效互補(bǔ)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中擁有極大的應(yīng)用潛力。

2.5 線性最優(yōu)控制技術(shù)

該技術(shù)是當(dāng)前研究及應(yīng)用最成熟的智能技術(shù)之一，其原理如下：利用最優(yōu)勵(lì)磁控制提高輸電線路遠(yuǎn)距離輸電性能，同時(shí)，有效改善輸電線路的動(dòng)態(tài)品質(zhì)。該技術(shù)在水電及大型機(jī)組自動(dòng)化控制領(lǐng)域取得了廣泛應(yīng)用，且應(yīng)用效果顯著，但由于電力系統(tǒng)強(qiáng)線性特征，因此，如何確保二者的有效結(jié)合仍是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用還包括變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)、自適應(yīng)控制技術(shù)、微分幾何控制等技術(shù)的應(yīng)用。智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用有效推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程的快速發(fā)展，文章從電力系統(tǒng)的概念及主要內(nèi)容入手，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中智能技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了具體分析，旨在為電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中智能技術(shù)的全面推進(jìn)和應(yīng)用提供參考和借鑒。

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