智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用探析

李振杰++李強++程金++李效乾

摘 要：智能技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，在電力系統(tǒng)自動化中，智能技術(shù)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(shù)的相關(guān)概念，然后闡述了電氣系統(tǒng)自動化的特點與智能技術(shù)在電氣系統(tǒng)自動化的前景。其次對智能技術(shù)的相關(guān)技術(shù)進行了詳細的梳理。智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)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(xué)習(xí)與探究的課題。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù) 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(shù)屬于一種先進的科學(xué)技術(shù)，智能技術(shù)由于其巨大的技術(shù)優(yōu)勢，應(yīng)用范圍非常廣泛，其中電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的應(yīng)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(quán)的費用日益昂貴等客觀條件的限制，以及電力網(wǎng)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(shù)的應(yīng)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(guān)于智能技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化

1.1 智能技術(shù)

電力系統(tǒng)自動化智能化技術(shù)主要是在傳統(tǒng)自動化控制的基礎(chǔ)上延伸的技術(shù)，電力系統(tǒng)的原理就是研究的最基礎(chǔ)，其通過利用各種技術(shù)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(shù)是一項新技術(shù)，智能化技術(shù)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用，在電力行業(yè)中更發(fā)揮巨大的作用。智能技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用是電力自動化技術(shù)未來發(fā)展總體方向。在電力自動化系統(tǒng)中，應(yīng)用智能技術(shù)能對電力系統(tǒng)自動化起到一定的提升效果，對實現(xiàn)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(shù)是指電力系統(tǒng)建設(shè)項目，通過電腦控制，對系統(tǒng)進行有效的調(diào)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(wǎng)調(diào)度3個方面。近年來，設(shè)計師通過電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)中的通信、測量、設(shè)備、控制、支持等內(nèi)容的研究，加快了中國電力系統(tǒng)在智能化技術(shù)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(fù)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)，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(shè)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(jié)構(gòu)中，由于電力設(shè)備運行復(fù)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(shè)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(fù)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(shù)在電力系統(tǒng)自動化的前景

近年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè)，智能技術(shù)也在快速發(fā)展?？萍夹畔⒒夹g(shù)發(fā)展的背景下，智能技術(shù)是計算機科學(xué)與技術(shù)發(fā)展水平較高的大背景下出現(xiàn)的優(yōu)化技術(shù)[3]。自動化技術(shù)往往是智能化的，控制技術(shù)和自動化管理技術(shù)開始向不同領(lǐng)域發(fā)展，逐漸應(yīng)用于系統(tǒng)工程，在電氣工程自動化中使用智能是至關(guān)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(shù)的發(fā)展。通過不斷解決電氣系統(tǒng)人工智能技術(shù)問題，人工智能控制器可根據(jù)實際情況調(diào)整自身的性能，進一步明確電機應(yīng)用的內(nèi)容。在技術(shù)主導(dǎo)的現(xiàn)代社會，人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)智能化設(shè)計，提高電氣自動化生產(chǎn)效率，使人工智能更好地服務(wù)于人類社會。

2 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

2.1 電力系統(tǒng)中的模糊控制

電力系統(tǒng)自動化在應(yīng)用智能化技術(shù)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(fù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，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(shù)。專家系統(tǒng)控制技術(shù)在自動化系統(tǒng)的電源中得到最廣泛的應(yīng)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(xiàn)的問題。專家控制系統(tǒng)包含多個領(lǐng)域的專家經(jīng)驗和知識。該技術(shù)主要利用資源專家的經(jīng)驗來解決高層次的問題，是計算機技術(shù)與人工智能技術(shù)的完美結(jié)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(jīng)得到廣泛應(yīng)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(fù)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(shù)被廣泛應(yīng)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(yīng)，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(guān)理論，不斷完善施工過程，讓專家系統(tǒng)控制技術(shù)更加成熟。

2.3 電力系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

世界上最早的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是1943年心理學(xué)家W.S.

McCulloch和邏輯學(xué)家W.Pitts建立的，經(jīng)過多年的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)。該系統(tǒng)具有自主學(xué)習(xí)功能、關(guān)聯(lián)存儲功能和高速問題解決能力。因此，有關(guān)單位應(yīng)以智能技術(shù)研究與應(yīng)用為基礎(chǔ)，以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點和電力系統(tǒng)自動化結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動化技術(shù)，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(xué)習(xí)能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是連接神經(jīng)元的一種方式來實現(xiàn)各種功能。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的功能在很大程度上受到學(xué)習(xí)算法權(quán)重的影響。在實際應(yīng)用過程中，我們必須高度重視該重要性。目前，我國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)模型和結(jié)構(gòu)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(xiàn)代自動控制的經(jīng)典理論。線性最優(yōu)控制理論是目前應(yīng)用最廣泛，最成熟的控制理論技術(shù)。最優(yōu)控制理論被廣泛應(yīng)用于大型和水力發(fā)電機的自動控制系統(tǒng)。該技術(shù)在這兩個領(lǐng)域的應(yīng)用取得了顯著的成果，也為電力系統(tǒng)自動化技術(shù)應(yīng)用的最優(yōu)控制提供了有用的經(jīng)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(yīng)用主要通過計算局部線性模型來實現(xiàn)，但電力系統(tǒng)具有很強的線性特征。該技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化應(yīng)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(lǐng)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(guān)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(lǐng)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(jīng)濟效益得到很大提高。因此，在國內(nèi)設(shè)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(shè)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(jié)合現(xiàn)代控制方法，智能控制方法。比如，自適應(yīng)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(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的系統(tǒng)，更適合集成智能控制的使用。在我國現(xiàn)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以處理非結(jié)構(gòu)化信息，模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以結(jié)合起來，有效提高電力系統(tǒng)自動化的安全性，經(jīng)濟性和可靠性。綜合智能控制系統(tǒng)是一種非常大的應(yīng)用潛力技術(shù)，集成智能控制系統(tǒng)首先實現(xiàn)智能控制與現(xiàn)代控制的結(jié)合，而且它已實現(xiàn)交叉組合的各種智能控制方法。綜合智能控制結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制的優(yōu)點，綜合智能控制技術(shù)實現(xiàn)了兩種技術(shù)的優(yōu)勢。在綜合智能控制系統(tǒng)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對各種數(shù)據(jù)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(shù)在應(yīng)用過程中有其自身的無法避免的缺陷，多種技術(shù)的結(jié)合可以有效避免，這樣可以實現(xiàn)有效的控制。集成智能控制技術(shù)是控制技術(shù)中各種技術(shù)優(yōu)勢的集合。

3 結(jié)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(shù)支持。電力系統(tǒng)自動化中的智能技術(shù)已得到了很大的完善，還滲透到了各個領(lǐng)域。智能技術(shù)的完美應(yīng)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(guān)工作，我們廣大研究者與相關(guān)從業(yè)者要不斷地發(fā)展這項工程的智能技術(shù)，使電力系統(tǒng)更加完善。

參考文獻

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

[2] 鄭燦楷.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用探析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2016，6（21）：103-104.

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