智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用探析

李振杰++李強++程金++李效乾

摘 要：智能技術廣泛應用于各種領域，在電力系統(tǒng)自動化中，智能技術的運用帶來極大的便利。本論文首先介紹電力系統(tǒng)自動化與智能技術的相關概念，然后闡述了電氣系統(tǒng)自動化的特點與智能技術在電氣系統(tǒng)自動化的前景。其次對智能技術的相關技術進行了詳細的梳理。智能技術在電力系統(tǒng)中的應用能極大地提高自動化的程度，是一項值得廣大研究者不斷學習與探究的課題。

關鍵詞：智能技術 電力系統(tǒng) 自動化

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0006-02

智能技術屬于一種先進的科學技術，智能技術由于其巨大的技術優(yōu)勢，應用范圍非常廣泛，其中電力系統(tǒng)自動化技術的應用就是非常典型的例子。由于公眾對新建高壓線路的不滿情緒日益增加，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴等客觀條件的限制，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力系統(tǒng)的控制提出了越來越高的要求。智能技術的應用提高了電力系統(tǒng)自動化的效率，為電力系統(tǒng)的正常提供了保證，并且減少了不必要的人力。

1 關于智能技術與電力系統(tǒng)自動化

1.1 智能技術

電力系統(tǒng)自動化智能化技術主要是在傳統(tǒng)自動化控制的基礎上延伸的技術，電力系統(tǒng)的原理就是研究的最基礎，其通過利用各種技術合理分配電力資源，提高電力系統(tǒng)的運行效率，使電力系統(tǒng)能更加安全可靠[1]。智能技術是一項新技術，智能化技術在各行各業(yè)得到廣泛應用，在電力行業(yè)中更發(fā)揮巨大的作用。智能技術在電力自動化系統(tǒng)中的應用是電力自動化技術未來發(fā)展總體方向。在電力自動化系統(tǒng)中，應用智能技術能對電力系統(tǒng)自動化起到一定的提升效果，對實現提高供電系統(tǒng)的有效運行起到顯著作用。

1.2 電力系統(tǒng)自動化

電力自動化系統(tǒng)是動態(tài)系統(tǒng)中的典型代表。電力系統(tǒng)自動化技術是指電力系統(tǒng)建設項目，通過電腦控制，對系統(tǒng)進行有效的調整，各部分系統(tǒng)的精確控制。自動化主要涵蓋了發(fā)電、配電和電網調度3個方面。近年來，設計師通過電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)中的通信、測量、設備、控制、支持等內容的研究，加快了中國電力系統(tǒng)在智能化技術發(fā)展中的自動化。電力自動化系統(tǒng)具有非線性和時間變化的特點，其自身也具有復雜的物理特性[2]。電力自動化系統(tǒng)具有自己的組件，如飽和度和滯后。鑒于這一功能在實踐過程中難以實現有效的控制。目前，我國電力自動化系統(tǒng)由于客觀條件存在一些無法避免的缺點，其中最具代表性的是由于自動化電力系統(tǒng)的成本上漲，使得中國的電力自動化系統(tǒng)進一步維護并更新，使電力自動化系統(tǒng)的性能下降，無法實現全面控制。然而隨著人們對電力自動化系統(tǒng)的需求越來越高，電力系統(tǒng)自動化中迫切需要引入智能技術，以此不斷的提高電力系統(tǒng)自動化的水平。

1.3 電力自動化的特征

當前在系統(tǒng)保護狀態(tài)中，對于電力設備要求非常高，運行速度也相對較快。在電力自動化系統(tǒng)結構中，由于電力設備運行復雜，具有一定的難度。但由于其自身具有較強的邏輯性，需要將電力設備裝置同電動機與配電室進行融合。不過由于該系統(tǒng)的配件較多，在發(fā)生問題的情況下，修復難度相對較大，同以前舊的系統(tǒng)相比，控制系統(tǒng)的難度加大，需要一段時間后才能重新進行控制。

1.4 智能技術在電力系統(tǒng)自動化的前景

近年來，隨著我國經濟的發(fā)展，智能技術已經應用到各行各業(yè)，智能技術也在快速發(fā)展。科技信息化技術發(fā)展的背景下，智能技術是計算機科學與技術發(fā)展水平較高的大背景下出現的優(yōu)化技術[3]。自動化技術往往是智能化的，控制技術和自動化管理技術開始向不同領域發(fā)展，逐漸應用于系統(tǒng)工程，在電氣工程自動化中使用智能是至關重要的。因此，在電場的后續(xù)發(fā)展中，必須要不斷提高自動化技能，加強電氣工程人工智能的使用，促進電氣工程技術的發(fā)展。通過不斷解決電氣系統(tǒng)人工智能技術問題，人工智能控制器可根據實際情況調整自身的性能，進一步明確電機應用的內容。在技術主導的現代社會，人工智能技術應用于電氣自動化控制系統(tǒng)，實現智能化設計，提高電氣自動化生產效率，使人工智能更好地服務于人類社會。

2 智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用

2.1 電力系統(tǒng)中的模糊控制

電力系統(tǒng)自動化在應用智能化技術在電力系統(tǒng)自動化運行中最常見的系統(tǒng)是模糊控制。模糊控制系統(tǒng)不僅可以加強大型電力系統(tǒng)的監(jiān)管，而且能準確把握系統(tǒng)的動態(tài)模式。目前，我國開發(fā)的模糊控制系統(tǒng)有效解決了電力系統(tǒng)動力系統(tǒng)中變量復雜性問題，大大提高了電力系統(tǒng)的自動化過程。模糊系統(tǒng)具有自己獨特的數據處理方法，可以在一定程度上有效地分析電力系統(tǒng)中的數據，提高電力系統(tǒng)自動控制的可靠性。

2.2 電力系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)控制

專家系統(tǒng)控制是一種典型的智能技術。專家系統(tǒng)控制技術在自動化系統(tǒng)的電源中得到最廣泛的應用。專家控制系統(tǒng)是專門模擬人類專家的計算機程序來解決出現的問題。專家控制系統(tǒng)包含多個領域的專家經驗和知識。該技術主要利用資源專家的經驗來解決高層次的問題，是計算機技術與人工智能技術的完美結合，利用該制度可以及時有效地幫助人們解決實際問題。隨著中國科技的不斷發(fā)展，電力行業(yè)也在不斷發(fā)展。近年來，專家系統(tǒng)在電力自動化系統(tǒng)中已經得到廣泛應用。專家系統(tǒng)控制可以有效識別警告狀態(tài)，對于系統(tǒng)的恢復和規(guī)劃有很大的推動作用，這使得遇到事情可以緊急處理。專家系統(tǒng)控制技術被廣泛應用于電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析中，發(fā)揮了很大的作用。但是，專家系統(tǒng)存在缺陷，深度不能有效適應，于是組織能力不強。專家系統(tǒng)有其明顯的優(yōu)點，也存在一些缺點，于是在系統(tǒng)研發(fā)過程中充分了解相關理論，不斷完善施工過程，讓專家系統(tǒng)控制技術更加成熟。

2.3 電力系統(tǒng)中的神經網絡控制

世界上最早的人工神經網絡是1943年心理學家W.S.

McCulloch和邏輯學家W.Pitts建立的，經過多年的發(fā)展，神經網絡區(qū)域已得到很多研究成果，理論與實踐都得到極大的豐富。隨著中國科技的不斷發(fā)展，人們對精神方面的研究越來越多，普遍的公眾越來越重視神經網絡的控制技術。該系統(tǒng)具有自主學習功能、關聯(lián)存儲功能和高速問題解決能力。因此，有關單位應以智能技術研究與應用為基礎，以神經網絡系統(tǒng)特點和電力系統(tǒng)自動化結構為基礎。神經網絡控制已經廣泛應用于電力系統(tǒng)自動化技術，具有自己的非線性特性，本身具有強大的并行處理能力，墻體魯棒性和學習能力。神經網絡是連接神經元的一種方式來實現各種功能。神經網絡控制系統(tǒng)的功能在很大程度上受到學習算法權重的影響。在實際應用過程中，我們必須高度重視該重要性。目前，我國神經網絡系統(tǒng)中的網絡模型和結構為重點研究對象。endprint

2.4 電力系統(tǒng)中的線性最優(yōu)控制

線性最優(yōu)控制理論是現代自動控制的經典理論。線性最優(yōu)控制理論是目前應用最廣泛，最成熟的控制理論技術。最優(yōu)控制理論被廣泛應用于大型和水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)。該技術在這兩個領域的應用取得了顯著的成果，也為電力系統(tǒng)自動化技術應用的最優(yōu)控制提供了有用的經驗。目前，中國電力自動控制系統(tǒng)的線性最優(yōu)控制方法發(fā)揮著重要作用。筆者觀察到，線性最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)自動化中的應用主要通過計算局部線性模型來實現，但電力系統(tǒng)具有很強的線性特征。該技術在電力系統(tǒng)自動化應用過程中不理想，我們要進一步完善和完善。隨著科技的發(fā)展與進步，我國的控制理論領域得到了很大的發(fā)展。最優(yōu)控制是我們理論發(fā)展的關鍵問題，同時在理論上占有非常重要的地位，世界最優(yōu)控制理論的發(fā)展越來越完善。在電力系統(tǒng)自動化領域，長距離電路傳輸最常用的方式是勵磁控制，這樣可以有效提高線性動態(tài)，經濟效益得到很大提高。因此，在國內設置大型機組的控制，通常選擇勵磁控制模式。然而，我國的線性最優(yōu)控制系統(tǒng)仍然存在一些缺陷，例如在局部線性的模型設計中，處理較大干擾的能力不足。

2.5 電力系統(tǒng)中的綜合智能系統(tǒng)

綜合情報系統(tǒng)包括結合現代控制方法，智能控制方法。比如，自適應模糊組織控制方法；交叉使用各種控制方法。這些方法適用于電力系統(tǒng)結構更加復雜的系統(tǒng)，更適合集成智能控制的使用。在我國現有的電力系統(tǒng)中，各種系統(tǒng)的研究越來越頻繁。例如：專家系統(tǒng)和神經網絡組合，模糊控制和線性優(yōu)化組合。模糊系統(tǒng)可以有效地處理知識，神經網絡可以處理非結構化信息，模糊系統(tǒng)和神經網絡可以結合起來，有效提高電力系統(tǒng)自動化的安全性，經濟性和可靠性。綜合智能控制系統(tǒng)是一種非常大的應用潛力技術，集成智能控制系統(tǒng)首先實現智能控制與現代控制的結合，而且它已實現交叉組合的各種智能控制方法。綜合智能控制結合神經網絡控制和模糊控制的優(yōu)點，綜合智能控制技術實現了兩種技術的優(yōu)勢。在綜合智能控制系統(tǒng)中，神經網絡對各種數據進行排序和分析，模糊控制主要用于提供具有挖掘潛力的框架。智能控制技術在應用過程中有其自身的無法避免的缺陷，多種技術的結合可以有效避免，這樣可以實現有效的控制。集成智能控制技術是控制技術中各種技術優(yōu)勢的集合。

3 結語

在電力系統(tǒng)的發(fā)展中，自動化的發(fā)展是非常重要的一步，自動化的發(fā)展，需要先進的智能技術支持。電力系統(tǒng)自動化中的智能技術已得到了很大的完善，還滲透到了各個領域。智能技術的完美應用能使得電力系統(tǒng)的工作效率得到提高，起到節(jié)約人力與物力的作用，更好地開展相關工作，我們廣大研究者與相關從業(yè)者要不斷地發(fā)展這項工程的智能技術，使電力系統(tǒng)更加完善。

參考文獻

[1] 劉浪奇.淺述智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015（11）：142-143.

[2] 鄭燦楷.智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用探析[J].現代工業(yè)經濟和信息化，2016，6（21）：103-104.

[3] 母輝.現代智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的有效應用探析[J].科技與創(chuàng)新，2015（17）：126.endprint