智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用探析

陳延斌

摘要：電力系統(tǒng)具有復(fù)雜性，當(dāng)前電力行業(yè)發(fā)展迅速，大量的先進(jìn)技術(shù)在電力行業(yè)中進(jìn)行應(yīng)用。將智能技術(shù)引人到電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中，不僅有效的保證了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全，而且進(jìn)一步提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，為電力行業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。本文主要分析探討了智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用情況，以供參閱。

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

電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括電力的生產(chǎn)、傳輸以及整體管理的自動(dòng)化，但是電力系統(tǒng)整體是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，具有時(shí)變性和很強(qiáng)的非線性，同時(shí)其相關(guān)參數(shù)也不是明確不變的;另一方面，電力系統(tǒng)不僅建在平原，還有部分建在丘陵、高原等地方，由于分布地域的廣泛，電力系統(tǒng)各電磁元件都有延遲、磁滯等物理特性，導(dǎo)致對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理十分困難，如何更加合理、科學(xué)地進(jìn)行調(diào)控成為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求。目前，隨著科技的進(jìn)步和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)已經(jīng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

1電力系統(tǒng)自動(dòng)化和智能化概述

電力系統(tǒng)自動(dòng)化已在我國(guó)電網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。電力系統(tǒng)自動(dòng)化程序?qū)崿F(xiàn)了生產(chǎn)、傳輸和管理中電力的自動(dòng)調(diào)節(jié)和管理，保證了電力整體運(yùn)行的流暢性。電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜、綜合的管理體系，其中包含許多種自動(dòng)化設(shè)備和程序，例如調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控、變電站自動(dòng)化以及負(fù)荷控制等方面。電力系統(tǒng)智能化方面包含較多技術(shù)種類(lèi)，例如常用的模糊控制技術(shù)、線性最優(yōu)控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)控制技術(shù)以及綜合智能化控制技術(shù)等，雖然我國(guó)在這些方面發(fā)展相對(duì)比較晚，但目前已經(jīng)能夠掌握其中關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)，電力系統(tǒng)應(yīng)用這些技術(shù)能改變以往傳統(tǒng)解決方式效果較差的局面，同時(shí)對(duì)控制電力上的時(shí)變性、非線性等問(wèn)題具有較大優(yōu)勢(shì)。

2智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的運(yùn)用

自從20世紀(jì)40年代人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)以來(lái)，人們對(duì)其已經(jīng)有了差不多70年的探究。開(kāi)始對(duì)該控制模型的研究相對(duì)比較緩慢，但是隨著研究深入，目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型已經(jīng)有了質(zhì)的飛躍，無(wú)論從模型的構(gòu)造還是算法上的改進(jìn)，都已經(jīng)十分成熟。該模式受到重視是由其自身特點(diǎn)所決定的，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能把傳感器傳輸過(guò)來(lái)的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類(lèi)和解釋?zhuān)€能進(jìn)行并行處理能力、自學(xué)能力，同時(shí)還能根據(jù)相關(guān)信息進(jìn)行全面模擬，并且能使用人工的方式對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行仿制，然后依據(jù)一定的規(guī)則進(jìn)行相互連接。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制的效果，還可以把不同優(yōu)勢(shì)的信息進(jìn)行分區(qū)儲(chǔ)存，由于其具有十分強(qiáng)的學(xué)習(xí)和容錯(cuò)能力，可以對(duì)不同的優(yōu)勢(shì)知識(shí)進(jìn)行自動(dòng)組織，適應(yīng)信息處理的不同要求?，F(xiàn)階段對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的研究主要在學(xué)習(xí)算法、模型、結(jié)構(gòu)以及硬件等方面。

2.2模糊控制的運(yùn)用

模糊控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中比較常見(jiàn)的一種智能技術(shù)。模糊技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的支持下，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模式的精確性提供有效的保證，還可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在運(yùn)用到相應(yīng)的實(shí)際情況時(shí)，模糊控制系統(tǒng)能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)變化復(fù)雜的弊端變得簡(jiǎn)單明了，加強(qiáng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制能力。模糊控制技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)用主要是將自身數(shù)據(jù)控制和設(shè)置控制規(guī)則相結(jié)合，進(jìn)一步的對(duì)收集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，從而保障數(shù)據(jù)處理的精確性。

2.3專(zhuān)家系統(tǒng)的運(yùn)用

智能應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)技術(shù)是專(zhuān)家系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)和知識(shí)工程研究具有非常密切的聯(lián)系。把專(zhuān)家水平在某個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)全部?jī)?chǔ)存到系統(tǒng)內(nèi)部，利用人工智能技術(shù)，對(duì)人類(lèi)專(zhuān)家知識(shí)以及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理和判斷，從而模擬人類(lèi)專(zhuān)家決策，通過(guò)這種方式能夠有效的解決專(zhuān)家決定的復(fù)雜問(wèn)題。通過(guò)觀察到的數(shù)據(jù)，對(duì)某個(gè)對(duì)象故障原因進(jìn)行推斷，這是專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)用于故障診斷當(dāng)中的主要任務(wù)。基于產(chǎn)生式規(guī)則的系統(tǒng)是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中專(zhuān)家系統(tǒng)的典型應(yīng)用，其主要是用規(guī)則表現(xiàn)出斷路器和運(yùn)行人員的診斷經(jīng)驗(yàn)，從而形成故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)，這樣一來(lái)就可以對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷。用直觀性的規(guī)則表示出輸電網(wǎng)絡(luò)中一級(jí)保護(hù)與斷路器之間的關(guān)系，能夠?qū)⒉淮_定性問(wèn)題合理解決。

2.4集成智能系統(tǒng)的應(yīng)用

集成智能化系統(tǒng)擁有著較大的控制潛能，智能化的水平也更高，其內(nèi)部的結(jié)合組成情況較為繁復(fù)，包含了電力系統(tǒng)間交聯(lián)、智能控制系統(tǒng)和技術(shù)等方面的內(nèi)容。對(duì)于當(dāng)前的電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，還處在相對(duì)初級(jí)的發(fā)展期，針對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制方面的開(kāi)發(fā)和研究工作始終都沒(méi)有停止過(guò)。專(zhuān)家學(xué)者融合專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)新型集成智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，將能夠?yàn)閮?yōu)化電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體模式起到積極作用。在模糊系統(tǒng)之中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，能夠采用全新優(yōu)質(zhì)的處理方式，增強(qiáng)非結(jié)構(gòu)信息的處理水平，因而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯的良好結(jié)合，在技術(shù)合作方面具有一定基礎(chǔ)，這兩項(xiàng)技術(shù)的側(cè)重點(diǎn)不同，前者適合低級(jí)別計(jì)算，后者對(duì)于解決非統(tǒng)計(jì)性問(wèn)題具有積極意義，兩者的結(jié)合良好提升了智能技術(shù)的應(yīng)用水平。

2.5線性最優(yōu)控制技術(shù)

線性最優(yōu)控制是比較先進(jìn)的一類(lèi)智能技術(shù)，也是電力自動(dòng)化中的常用技術(shù)。例如：線性最優(yōu)控制中的最優(yōu)勵(lì)磁控制技術(shù)，其可利用動(dòng)態(tài)化的手段，改進(jìn)電網(wǎng)運(yùn)行，應(yīng)用到長(zhǎng)距離電能輸送中，確保電能輸送處于最佳的狀態(tài)，目前，最優(yōu)勵(lì)磁控制技術(shù)積極應(yīng)用到電網(wǎng)線路建設(shè)方面，選擇最佳的勵(lì)磁狀態(tài)，既可以提高電能輸送的效率，又可以改善電能的質(zhì)量。電力企業(yè)積極推行線性最優(yōu)控制理論，確保電力自動(dòng)化能夠具有最優(yōu)的控制方式，除此以外，還要注意線性最優(yōu)控制技術(shù)的缺陷，其對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的環(huán)境有特殊的要求，不能全面應(yīng)用到電網(wǎng)運(yùn)行中，需根據(jù)電力系統(tǒng)的性能，合理安排線性最優(yōu)控制技術(shù)，充分發(fā)揮最優(yōu)控制理論的優(yōu)勢(shì)，規(guī)避潛在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，體現(xiàn)此項(xiàng)技術(shù)在自動(dòng)化中的積極性。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的依賴越來(lái)越嚴(yán)重，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中必須要保證自身運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。而為了能夠保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全與穩(wěn)定，合理的應(yīng)用智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中，從而提高對(duì)各項(xiàng)設(shè)備的控制效果，更好的使電力系統(tǒng)服務(wù)社會(huì)，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司漳州供電公司）