淺談電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能技術(shù)

楊超　梁彥萍　賈鵬洲

[摘 要]信息技術(shù)的日益發(fā)展改變了人們的生活方式和生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。而對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化來說，智能技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用越來越廣泛，起到了不可替代的作用，在很大程度上推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展。本文先是對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化和智能技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的介紹，然后闡述了幾種典型的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；智能技術(shù)；控制

電力系統(tǒng)是一個(gè)典型的大系統(tǒng)，大部分的元件都具有復(fù)雜的物質(zhì)特性，如磁滯、延遲等。這增大了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)有效控制的難度。另外，隨著電力網(wǎng)的擴(kuò)大，廣大群眾對(duì)電力系統(tǒng)的控制要求越來越嚴(yán)格，必須依靠先進(jìn)的控制設(shè)備和方法對(duì)電力系統(tǒng)加以改進(jìn)。所以，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能技術(shù)的分析和研究顯得尤為重要。

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的概述

電力系統(tǒng)是一個(gè)由變電站、發(fā)電廠、輸配電網(wǎng)絡(luò)和用戶組成的統(tǒng)一運(yùn)行與調(diào)度的復(fù)雜大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了對(duì)電能生產(chǎn)、管理、傳輸以及自動(dòng)調(diào)度、自動(dòng)監(jiān)督和自動(dòng)控制，使其能夠達(dá)到正常的電能質(zhì)量。一般來說，電力系統(tǒng)自動(dòng)化主要由調(diào)度自動(dòng)化、配電網(wǎng)自動(dòng)化和構(gòu)成。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，可以依靠先進(jìn)的控制設(shè)備和方法對(duì)電力系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和整理，從而完成對(duì)電力系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的調(diào)節(jié)和改善，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

二、電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)

智能技術(shù)是一門新興技術(shù)，是能夠代替人的腦力勞動(dòng)的一種技術(shù)，它用計(jì)算機(jī)代替人的重復(fù)性的腦力勞動(dòng)。智能技術(shù)是應(yīng)用非常廣泛的科學(xué)，涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化科學(xué)和仿生學(xué)等，已在多個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域得到了發(fā)展與應(yīng)用。智能技術(shù)能夠準(zhǔn)確的評(píng)估與分析檢測設(shè)備中的相關(guān)數(shù)據(jù)，而且能夠調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)，從而對(duì)系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性有所提升。

對(duì)于電力系統(tǒng)來說，智能技術(shù)的應(yīng)用能使電力系統(tǒng)運(yùn)行效率更高、穩(wěn)定性更強(qiáng)。有效的降低了運(yùn)行中的各種風(fēng)險(xiǎn)，使系統(tǒng)更安全，避免了事故的發(fā)生?，F(xiàn)階段，我國的電力系統(tǒng)智能技術(shù)已經(jīng)受到了廣泛的關(guān)注，有了很大程度的發(fā)展。但由于我國電力系統(tǒng)智能技術(shù)起步晚，仍需要對(duì)電力系統(tǒng)智能技術(shù)不斷完善，使電力系統(tǒng)智能技術(shù)得到更好更長遠(yuǎn)的發(fā)展。

三、電力系統(tǒng)智能技術(shù)分析

電力系統(tǒng)智能技術(shù)針對(duì)于傳統(tǒng)電力技術(shù)來說是新型的技術(shù)。電力系統(tǒng)智能技術(shù)能夠有效地解決非線性、魯棒性、時(shí)變性以及不確定性等控制問題，具有適應(yīng)、組織和學(xué)習(xí)等功能，對(duì)問題會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)求解答案。目前，電力系統(tǒng)智能技術(shù)還沒有完全成熟，尚在發(fā)展階段，電力系統(tǒng)智能技術(shù)的技術(shù)種類也將越來越多。下面介紹幾種典型的智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用。

1.線性最優(yōu)控制技術(shù)

電力系統(tǒng)控制技術(shù)中最重要的一部分就是線性最優(yōu)控制技術(shù)，而控制發(fā)電系統(tǒng)是線性最優(yōu)控制技術(shù)中的重點(diǎn)，如何提高發(fā)電系統(tǒng)的工作效率，如何改善發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行品質(zhì)是需要研究的主要問題。現(xiàn)階段，在發(fā)電系統(tǒng)中，線性最優(yōu)控制技術(shù)是發(fā)電機(jī)制電阻中應(yīng)用最多的一項(xiàng)。另外，在大型機(jī)組方面，最有利次控制取代古典勵(lì)磁這種方式，不僅對(duì)動(dòng)態(tài)的品質(zhì)進(jìn)行了改善，而且對(duì)遠(yuǎn)距離的輸電線路能力有了非常大的提高。線性最優(yōu)控制技術(shù)是電力系統(tǒng)控制技術(shù)中應(yīng)用最多、最廣的一個(gè)分支。

2.專家系統(tǒng)控制技術(shù)

作為一種全面的智能管理系統(tǒng)，專家系統(tǒng)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)有著廣泛的應(yīng)用，用于基本級(jí)控制器的激勵(lì)、智能組織、協(xié)調(diào)及決策，從而實(shí)現(xiàn)規(guī)律控制。專家系統(tǒng)控制技術(shù)可以解決各種不確定的、處理定性的、各種結(jié)構(gòu)化和啟發(fā)式的知識(shí)信息等問題。如電力系統(tǒng)恢復(fù)控制、調(diào)度員培訓(xùn)、配電系統(tǒng)自動(dòng)化、隔離故障點(diǎn)以及對(duì)緊急或警告狀態(tài)的辨別等。

專家系統(tǒng)控制技術(shù)在控制上非常全面，應(yīng)用上非常廣泛。在電力系統(tǒng)中，能夠監(jiān)控和管理各個(gè)控制單元，使電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行。一般而言，專家系統(tǒng)控制技術(shù)可以對(duì)電力系統(tǒng)的各種狀態(tài)進(jìn)行控制、恢復(fù)和辨識(shí)。雖然專家系統(tǒng)控制技術(shù)應(yīng)用上非常廣泛，但還是有一定的局限性，如只是對(duì)淺層知識(shí)的應(yīng)用和難以模仿等，對(duì)深層的模仿缺乏針對(duì)性。因此，在專家系統(tǒng)控制技術(shù)中應(yīng)當(dāng)注意運(yùn)用專家系統(tǒng)的效益分析方法，并對(duì)專家軟件的有效性進(jìn)行試驗(yàn)，專家系統(tǒng)控制技術(shù)還需要逐步的完善。

3.模糊邏輯控制技術(shù)

模糊方法在宏觀層面控制系統(tǒng)，為非線性、不確定性和隨機(jī)性系統(tǒng)的控制提供了良好的途徑。模糊方法十分簡單、易于掌握。通過模糊決策與推理的方法，對(duì)復(fù)雜過程的對(duì)象進(jìn)行有效的控制。在具體控制過程中，經(jīng)常會(huì)用“如果…，則…”的方法來表述專家的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)。

模糊邏輯控制技術(shù)的應(yīng)用非常的廣泛，它的應(yīng)用對(duì)電力系統(tǒng)的控制品質(zhì)有了很大的提高，有效的減少了常規(guī)模式對(duì)智能技術(shù)的束縛，使智能技術(shù)的實(shí)用性與應(yīng)變性更強(qiáng)。如自組織或自適應(yīng)模糊控制、模糊變結(jié)構(gòu)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)變結(jié)構(gòu)控制和自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等?，F(xiàn)如今，為促進(jìn)模糊邏輯控制技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，適當(dāng)?shù)呐c其他控制技術(shù)的結(jié)合，如與專家系統(tǒng)技術(shù)相互結(jié)合，能夠有效的提高控制技術(shù)的穩(wěn)定性，這也是電力系統(tǒng)控制技術(shù)的發(fā)展方向。

四、結(jié)語

本文對(duì)于電力系統(tǒng)智能控制技術(shù)中的線性最優(yōu)控制技術(shù)、專家系統(tǒng)控制技術(shù)、模糊邏輯控制技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析與探討，除了上述的幾種控制技術(shù)外，還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、綜合智能系統(tǒng)控制技術(shù)等?？傊?，智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展。隨著對(duì)智能技術(shù)的進(jìn)一步研究，電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能技術(shù)的聯(lián)系會(huì)更加密切，相信電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能技術(shù)的應(yīng)用會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)展起到更加重要的作用。

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