智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用

岳連忠

摘要：隨著人民生活水平不斷提高，人們的用電需求正在不斷增大，這就需要不斷完善電力系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)自動化控制。在電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的過程中，要融入智能技術，嚴格處理各種問題，這樣就可以有效提高電力系統(tǒng)自動化水平。文章主要就智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用進行探討，旨在提高電力系統(tǒng)運行的安全性與可靠性。

Abstract： With the continuous improvement of people's living standards， people's electricity demand is increasing， which requires continuous improvement of the power system and automatic control of the system. In the process of power system automation development， it is necessary to integrate intelligent technology and strictly handle various problems， so that the automation level of the power system can be effectively improved. The article mainly discusses the application of intelligent technology in power system automation， aiming to improve the safety and reliability of power system operation.

關鍵詞：智能技術;電力系統(tǒng);自動化;應用

Key words： intelligent technology;power system;automation;application

中圖分類號：TM77? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）34-0222-02

0? 引言

隨著時代的不斷發(fā)展，智能技術得到迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的電力行業(yè)開始應用先進的智能技術不斷提高電力系統(tǒng)的自動化水平。電力系統(tǒng)是實現(xiàn)穩(wěn)定供電的保障，由于系統(tǒng)整體比較復雜，而且建立在不同的地區(qū)，分布廣泛，因此，電力系統(tǒng)的許多電磁元件會存在延遲等問題。為保證電力系統(tǒng)安全，就要對系統(tǒng)進行科學、合理的調(diào)控，智能化技術不可或缺。

1? 電力系統(tǒng)自動化與智能技術概述

隨著我國電網(wǎng)建設規(guī)模不斷擴大，電力系統(tǒng)自動化的應用范圍亦不斷增大。電力系統(tǒng)十分復雜，具有很強的綜合性，為提高電力運行水平，就需要設置完善的電力系統(tǒng)自動化程序，使電能充分利用，實現(xiàn)自動化調(diào)整。在電力系統(tǒng)自動化中應用智能技術，可以保證多個技術得到綜合利用，常見的技術有模糊控制技術、線性最優(yōu)控制技術、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術、專家系統(tǒng)控制技術以及綜合智能化控制技術。我國的電力系統(tǒng)需要通過先進的智能技術解決各類問題，從而更好地實現(xiàn)對電力的控制。在智能技術中，計算機技術是基礎，由于智能技術有許多接口，因此，在應用這一技術時，就可以利用其接口的強大適應能力去學習和分析，保證生產(chǎn)正常。一旦發(fā)現(xiàn)問題，可及時采取相應對策，將問題及時扼殺在搖籃里。有些部位的工作效率比較低，就可以應用智能技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制技術對環(huán)境進行全面的分析，并制定合理的策略，滿足電力系統(tǒng)自動化控制需求?？傊?，智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用不可或缺，可以有效提高系統(tǒng)運行水平和效率。

2? 智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用優(yōu)勢

2.1 電力系統(tǒng)發(fā)電智能化程度不斷提升

在智能技術的支持下，電力系統(tǒng)的控制水平會不斷提高。電網(wǎng)與電源的結構會得到進一步優(yōu)化，原有的問題會得到改善。智能技術可以顯著提高系統(tǒng)的信息傳遞效果，保證信息以更加精確的方式得到傳輸。同時，智能技術可以帶動新能源發(fā)電，如風能、光伏發(fā)電。隨著時間的不斷推移，電力系統(tǒng)的發(fā)電會邁向智能化進程。

2.2 實現(xiàn)智能化用電

電力系統(tǒng)在智能技術的支持下可以提高自身安全系數(shù)。這是因為，電力系統(tǒng)在不斷運行時，可能會存在各種突發(fā)狀況，如果這些問題不能得到進一步處理，就會給信息采集與設備運行帶來諸多不利影響。通過智能技術可以實現(xiàn)智能化用電目標，使各類信息得到順利采集，提高設備交互水平。利用智能技術中的智能化用電模式，就可以有效保證用電安全。用戶若要獲得持續(xù)電能，就需要利用智能技術中的雙向交互系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以滿足不同用戶的用電需求，有效提高電力系統(tǒng)的服務質(zhì)量。

2.3 促進智能化調(diào)度

在電力系統(tǒng)中，可利用智能技術有效保證電力調(diào)度更加合理。通過構建智能電網(wǎng)，全面提高電力系統(tǒng)的安全性。在調(diào)度系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與安全預警系統(tǒng)的重要性不言而喻，可對不同的系統(tǒng)采取針對性的控制與監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就可以及時報警和處理。

2.4 提高系統(tǒng)自動化水平

電力系統(tǒng)自動化得益于計算機技術的支持。隨著計算機技術的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化程度越來越高。計算機與人們的生活息息相關，不僅轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊纳钆c工作方式，也帶來諸多便利條件。在電力系統(tǒng)中，計算機轉(zhuǎn)變了電力系統(tǒng)的傳統(tǒng)工作流程，也進一步提高自動化控制能力，使得電力系統(tǒng)的綜合性能穩(wěn)步提升，充分滿足人們的用電需求。從成本來看，自動化技術所帶來的優(yōu)勢比較明顯，可以有效降低成本，提高生產(chǎn)效率。在電力系統(tǒng)自動化中應用智能技術則為電力系統(tǒng)的發(fā)展注入更加強大的動力，使得其原有的自動化水平得到進一步提升，同時，系統(tǒng)的安全性和可靠性更有保障。

3? 智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用

3.1 模糊控制法

最初模糊控制法是一種推理體系，是由英國學者結合模糊邏輯中的內(nèi)容制作的。自此以后，模糊控制法在智能化控制體系中的應用逐步增多。隨著時代的不斷發(fā)展，模糊控制法在許多領域中多有建樹。在當今社會，工業(yè)生產(chǎn)占據(jù)重要位置，在這一過程中會產(chǎn)生許多變量和參數(shù)，若采用傳統(tǒng)的控制方法則很難掌握其運行規(guī)律。因此，可采用模糊控制法以保證這種時刻變化而不確定的運行過程得到有效的控制。模糊控制法可以實現(xiàn)對非線性和時變性過程的控制，無需建立復雜的模型，也會省去繁冗的數(shù)據(jù)，只需要專業(yè)人員按照要求進行操作即可。目前，模糊控制法在家電中的應用頻率比較高。進行建模時，無需耗費過多的時間，也無需操作人員有比較高深的技術，只需有相關經(jīng)驗即可進行操作。

在電力系統(tǒng)運行的過程中，人們需要對其進行測試，以保證短期負荷得到準確預測。為保證測試更有效果，就要編寫各種各樣的程序，盡量提高預測的準確性。不過，最終的結果卻不盡人意。調(diào)度人員對短期負荷進行預測的情況與待測日相似，可以采取參考日的相關理論進行預測。選定參考日后，就要累積負荷曲線的核心點，從而實現(xiàn)對負荷的預測。參考日的關鍵點會產(chǎn)生曲線，根據(jù)這一曲線建立模型，就可以提高預測的準確性與合理性。采用模糊控制法所建立的模型分析準確度比較高，有實驗已證明模糊系統(tǒng)的可操作性與價值，這說明模糊控制法的應用可以從理論變成現(xiàn)實。

由于模糊控制系統(tǒng)在實際運行的過程中還存在許多問題，在實際分析的過程中還存在諸多不嚴謹之處，因此，還有待進一步改進。不過，模糊控制系統(tǒng)的任務處理方式具有很明顯的進步，這充分說明系統(tǒng)的優(yōu)勢依然存在，可作進一步開發(fā)。模糊控制系統(tǒng)在工作時，其整個過程均是由人為定義，這種方式有利有弊。通過人為定義可以有效展示出模糊控制系統(tǒng)的優(yōu)勢;但其帶來的問題就是比較隨意，因此，還需要非模糊控制模式的介入。要了解模糊控制系統(tǒng)的特點，在原有的控制模式上適當融入非模糊控制模式，取其精華，使二者的優(yōu)勢能夠得到有效發(fā)揮。要加大設計力度，完善相應的理論體系，為工作人員的準確操作奠定堅實的基礎，實現(xiàn)電力系統(tǒng)正常、穩(wěn)定運行。

3.2 線性最優(yōu)控制

在控制系統(tǒng)中應用線性最優(yōu)控制可以保證控制技術與時俱進。線性最優(yōu)控制是重要的控制理論，也是應用頻率比較高的控制技術。在我國，線性最優(yōu)控制技術也得到進一步推廣，其在電力系統(tǒng)中的作用不容忽視。常見的是最優(yōu)勵磁控制，主要是為長距離電能輸送提供幫助，并達到理想的效果。最優(yōu)勵磁控制手段可應用在大型發(fā)電機組上，并逐步成為主流控制技術。搭配最優(yōu)控制理論的控制技術可以保證大型發(fā)電機組穩(wěn)定運行。不過，最優(yōu)控制理論也會存在一定的問題，其在非線性電力系統(tǒng)中所起到的作用有限，這是因為最優(yōu)控制理論更適合局部建模，且模型為線性，這體現(xiàn)出最優(yōu)控制理論的局限性。

3.3 神經(jīng)網(wǎng)絡控制

神經(jīng)網(wǎng)絡控制起源于20世紀40年代。時至今日，關于神經(jīng)網(wǎng)絡控制模型的研究已經(jīng)有所突破。首先，神經(jīng)網(wǎng)絡控制模型的構造逐步擺脫原有的模式，得到進一步優(yōu)化;其次，模型的算法更加先進，日益成熟。在神經(jīng)網(wǎng)絡控制模式中，需借助神經(jīng)網(wǎng)絡對海量數(shù)據(jù)進行科學分類、分析和處理，并通過不斷學習與模擬的方式實現(xiàn)控制。數(shù)據(jù)經(jīng)由傳感器傳輸并得到處理后，網(wǎng)絡還可以仿照人的思維對神經(jīng)元進行仿制，實現(xiàn)互相銜接。神經(jīng)網(wǎng)絡控制模型可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化控制，并將信息進行有效的分類與存儲，展現(xiàn)出不同信息的優(yōu)勢。通過神經(jīng)網(wǎng)絡控制可以實現(xiàn)自我學習，而且這一控制手段有很強大的容錯功能，將知識按照類型和優(yōu)勢自動劃分，使信息處理更加高效，滿足不同需求。隨著時代的不斷發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡理論會日益成熟。

3.4 專家系統(tǒng)控制

在電力系統(tǒng)中，專家系統(tǒng)控制是一種相對成熟的控制技術。專家系統(tǒng)控制的發(fā)展年限比較長，在電力系統(tǒng)中的應用頻率較高，具有一定的普及性。專家控制技術能夠及時分辨出電力系統(tǒng)的狀態(tài)，并針對不同狀態(tài)迅速提供解決方案。一旦出現(xiàn)緊急狀況或發(fā)出警告，專家系統(tǒng)控制技術可以在第一時間內(nèi)識別和響應，使電力系統(tǒng)能夠及時恢復正常運轉(zhuǎn)。專家系統(tǒng)控制包含的內(nèi)容較多，能夠?qū)顟B(tài)進行迅速切換，進行針對性分析;對系統(tǒng)進行規(guī)劃，明確、排除故障，將故障隔離;對調(diào)度人員進行培訓;進行短期負荷預報;實現(xiàn)調(diào)度人員與設備的對接。需要說明的是，專家系統(tǒng)控制技術雖然有“專家”二字，但實際上卻不能模擬專家的思路，也不能通過啟發(fā)和推理的方式實現(xiàn)對知識的積累。如果問題比較復雜，專家系統(tǒng)控制技術就會呈現(xiàn)出“短板”，無法對問題進行進一步分析和處理。為提高專家系統(tǒng)控制技術的有效性，建議將其與模糊控制技術等其他智能技術有機結合。

3.5 綜合智能系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)中采用綜合智能控制系統(tǒng)可以保證各項復雜的內(nèi)容得到智能化管理與控制。現(xiàn)階段，綜合智能系統(tǒng)包含的控制技術有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制與專家系統(tǒng)控制，將這三者有機結合可以展示出不同技術的優(yōu)勢。模糊系統(tǒng)控制可對結構化知識進行處理，神經(jīng)網(wǎng)絡控制能夠?qū)Ψ墙Y構化信息進行處理。進行計算時，神經(jīng)網(wǎng)絡控制主要負責低層計算，模糊邏輯則負責高層次推理。將二者相結合，取長補短，可以解決非統(tǒng)計中的不確定內(nèi)容，使電力系統(tǒng)得到更加穩(wěn)妥的智能化控制。

4? 結束語

綜上所述，為提高電力系統(tǒng)自動化水平，就要積極應用智能技術創(chuàng)新控制手段，使電力系統(tǒng)擁有更加強大的供電能力，提高服務質(zhì)量。隨著智能技術發(fā)展壯大，電力系統(tǒng)自動化控制能力將會更上一層樓，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力需求，電力事業(yè)也會蓬勃發(fā)展，蒸蒸日上。

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