智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

高延麗

【摘 要】電力系統(tǒng)是維系人們正常生產(chǎn)生活健康運轉(zhuǎn)的重要基礎(chǔ)，加強對智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的創(chuàng)新應(yīng)用，進一步提升電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用水平非常重要。電力系統(tǒng)的自動化在智能技術(shù)的支撐下，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)各設(shè)備的有效控制與管理，使得電力系統(tǒng)運行更加規(guī)范有序，不僅降低了電力系統(tǒng)管理難度，同時為電力系統(tǒng)各設(shè)備的有效運轉(zhuǎn)創(chuàng)建一個安全穩(wěn)定的運行環(huán)境，確保了電力系統(tǒng)運行的可靠性和安全性?；诖耍疚膶χ悄芗夹g(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用進行分析。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);智能技術(shù);自動化

1智能技術(shù)和電力系統(tǒng)自動化概述

1.1智能技術(shù)

大數(shù)據(jù)時代的來臨，使得信息技術(shù)、計算機技術(shù)遍布人們生活和工作的各個角落，為智能技術(shù)的領(lǐng)域拓展及發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動化后，在保留傳統(tǒng)控制技術(shù)的優(yōu)勢上實現(xiàn)了對其控制技術(shù)的完善和補充。智能技術(shù)實現(xiàn)了對用電、發(fā)電及調(diào)度等電力系統(tǒng)的智能化管理，從而能及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運行問題，并能制定相應(yīng)的解決措施處理問題，降低了因設(shè)備運行問題對電力系統(tǒng)的不利影響。同時智能技術(shù)能準確捕捉到外部環(huán)境信息，通過對外部信息的分析審核來加強對區(qū)域系統(tǒng)的控制，系統(tǒng)運行的安全性得到了有效保障，生產(chǎn)效率顯著增強，確保了電力企業(yè)最大化經(jīng)濟效益的實現(xiàn)。

1.2電力系統(tǒng)自動化

計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用范圍的擴大，為電力系統(tǒng)自動化控制創(chuàng)造了機會。電力系統(tǒng)自動化通過對自動化理論和自動化控制技術(shù)的有效融合，借助計算機各種功能軟件的綜合運用，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的電能生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化、傳輸、結(jié)算及信息管理的自動化。電力系統(tǒng)自動化主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)中的各設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自我管理、自我控制、自動調(diào)度及自動監(jiān)測，根據(jù)電廠實際情況和管理要求，還能實現(xiàn)遠程監(jiān)測與遠程操控，進而可準確掌握整個電力系統(tǒng)的運行動態(tài)，確保電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效率。

2電力系統(tǒng)自動化控制中的智能技術(shù)分析

2.1專家系統(tǒng)控制技術(shù)

目前，專家系統(tǒng)是在我國的電力系統(tǒng)中應(yīng)用較為普遍的一種智能化管理系統(tǒng)，通過對電力系統(tǒng)信息處理和做出決策進而完成基礎(chǔ)的系統(tǒng)控制規(guī)律。專家系統(tǒng)可處理信息和監(jiān)測較為規(guī)律的動力系統(tǒng)。例如常見的電力系統(tǒng)故障監(jiān)測、維修和隔離，系統(tǒng)負載識別和配電系統(tǒng)故障報警、自動化控制和管理。綜合性專家控制系統(tǒng)是電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用和控制的最大優(yōu)勢，它能夠?qū)Ω鞑考钣行ПO(jiān)測，保障系統(tǒng)的正確運行，這也是專家系統(tǒng)控制技術(shù)是電力系統(tǒng)智能控制技術(shù)中最為廣泛應(yīng)用的原因。但專家系統(tǒng)控制技術(shù)的實用性還是存在一定制約，雖然專家系統(tǒng)控制技術(shù)能有效實現(xiàn)電力系統(tǒng)整體控制，但是欠缺創(chuàng)造性，日常工作范圍也有限，當電力系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)狀況，專家系統(tǒng)控制技術(shù)解決效果并不理想，所以還需要進一步研究優(yōu)化。

2.2模糊邏輯控制技術(shù)

該項控制技術(shù)是用模糊法構(gòu)建模型的方式對電力系統(tǒng)加以調(diào)控，操作簡單方便，靈活性比較強。與專家系統(tǒng)控制相比，模糊邏輯控制技術(shù)能夠直接控制復(fù)雜線路，讓系統(tǒng)直接對人的判斷決策進行模擬，將獲取到的有用信息傳輸給電力人員，提高電力系統(tǒng)運行質(zhì)量和效率。該項技術(shù)能夠?qū)σ呀?jīng)出現(xiàn)的電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)加以有效分析，在風險評估中，模糊控制技術(shù)得到了有效應(yīng)用。另外，當電氣設(shè)備因某方面原因，出現(xiàn)運行故障，使得設(shè)備狀態(tài)難以精準確定下來時，就可以應(yīng)用該項技術(shù)，將連續(xù)狀態(tài)離散化，分成若干種模糊狀態(tài)，各狀態(tài)下的設(shè)備有其模糊性，如“較容易停運”“不容易停運”等類似的模糊值。該項技術(shù)能夠計算同類設(shè)備停運的概率，根據(jù)計算結(jié)果，提前進行預(yù)防，以免電力系統(tǒng)故障擴大化。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

該項技術(shù)主要是根據(jù)動物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特點進行模仿的一種分布式信息處理數(shù)學模型。它是由若干個神經(jīng)元按照一定順序來連接，并依據(jù)一定的算法對系統(tǒng)權(quán)值進行調(diào)節(jié)，以達到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性映射的要求?；谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的特殊性，在電力系統(tǒng)中一般用于對各類圖像信息的控制和處理。如在電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷方面就可以應(yīng)用該項技術(shù)，電力設(shè)備處在正常運行狀態(tài)時，發(fā)出的電磁信號非常平穩(wěn)，若是狀態(tài)異常就會出現(xiàn)波動，這時，使用該項技術(shù)就可以對異常信號進行多分辨分析，將信號分解到各尺度上，各尺度會將原型號各頻率的組成反映出來，顯示故障信號，以此對電力設(shè)備運行狀態(tài)進行監(jiān)測、診斷故障。該項技術(shù)因受到神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的限制，現(xiàn)在還無法承載大規(guī)模復(fù)雜的電力系統(tǒng)管理，且在算法上也還有一些不完善的地方，因而在電力系統(tǒng)應(yīng)用中還存在一些局限性，需要相關(guān)技術(shù)人員不斷地去探索和研究，開發(fā)出能夠適應(yīng)電力系統(tǒng)的硬軟件設(shè)備。

2.4線性最優(yōu)控制技術(shù)的應(yīng)用

線性最優(yōu)控制的最終目標是實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)的最優(yōu)化控制，確保電力系統(tǒng)在最佳的工作模式下運作，既保證電能生產(chǎn)效率，又能使電力系統(tǒng)處于安全穩(wěn)定的運行環(huán)境中。線性最優(yōu)控制在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較多的方式為最優(yōu)勵磁控制。電力企業(yè)通過將最優(yōu)勵磁控制與電力系統(tǒng)機組的協(xié)調(diào)運用，利用最優(yōu)勵磁控制的技術(shù)優(yōu)勢分析電力系統(tǒng)機組運行特點，進而找出控制規(guī)律，使得電力系統(tǒng)各機組能夠最終實現(xiàn)理想的控制狀態(tài)，并且保證需要控制的設(shè)備性能達到最優(yōu)狀態(tài)，進一步改善和提升電力系統(tǒng)的運行工況，在控制過程中提升輸送線路的運行效率。線性最優(yōu)控制在實踐發(fā)展中獲得了長足的進步，對提高制動電阻的靈敏性、實現(xiàn)對制動時間的科學控制也發(fā)揮了重要作用。雖然線性最優(yōu)控制在電力系統(tǒng)自動化中表現(xiàn)出強大的優(yōu)勢，但也要注意在實際應(yīng)用時為線性最優(yōu)控制技術(shù)最大限度地發(fā)揮作用提供一個符合其運行條件的環(huán)境，因此電力企業(yè)在應(yīng)用此項技術(shù)時，需結(jié)合實際情況進行靈活選擇。

2.5綜合智能系統(tǒng)的應(yīng)用

綜合智能系統(tǒng)融合了智能控制技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)，用來解決電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種問題?；陔娏ο到y(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特征，單一使用某項智能技術(shù)難以達到實際工作要求，而采用多項技術(shù)融合的方式，可以優(yōu)勢互補，發(fā)揮最佳效果。因此，在具體實踐中可以將模糊控制技術(shù)、專家系統(tǒng)控制技術(shù)等多項技術(shù)融合起來，借助專家經(jīng)驗為更好地進行模糊控制提供有效的參考信息;也可以使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、專家系統(tǒng)控制技術(shù)融合起來，借助專家知識庫為神經(jīng)拓撲結(jié)構(gòu)的建立提供參考依據(jù)。如某環(huán)保有限公司三期工程，使用綜合保護裝置、智能電力儀表、綜合測控裝置等，對配電現(xiàn)場各類電參數(shù)、狀態(tài)信號進行采集。系統(tǒng)使用現(xiàn)場就地組網(wǎng)手段，組網(wǎng)后由現(xiàn)場總線通信進行信息的傳輸，借助Acrel-2000型智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，對變電站各回路用電情況進行全面監(jiān)管。

結(jié)語

智能技術(shù)是科技發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，促進了各行各業(yè)的發(fā)展步伐，特別是在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用，對保障整個電力系統(tǒng)運行安全高效發(fā)揮了作用。電力系統(tǒng)是由多個不同功能區(qū)域組成，包含的設(shè)備種類、數(shù)量都非常多，要想實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的有效控制，具有一定的難度。而為了滿足社會經(jīng)濟高速發(fā)展的需要，電力系統(tǒng)需實現(xiàn)對傳統(tǒng)生產(chǎn)模式和管理模式的創(chuàng)新、智能技術(shù)與電力系統(tǒng)的完美融合，促進電力系統(tǒng)自動化技術(shù)實現(xiàn)一個質(zhì)的飛躍，在降低電力系統(tǒng)控制難度的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)生產(chǎn)效率的穩(wěn)步提升，保障電力系統(tǒng)持續(xù)健康的發(fā)展。

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（作者單位：南瑞集團有限公司（國網(wǎng)電力科學研究院有限公司））