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

王文飛

（國網(wǎng)江西省電力有限公司龍南縣供電分公司，江西 贛州 341700）

電力系統(tǒng)是與人們?nèi)粘Ｉ詈推髽I(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)的，所以保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行尤為關(guān)鍵。眾所周知，電力系統(tǒng)覆蓋范圍廣、系統(tǒng)元件多，在其運(yùn)行過程中隨意一個(gè)系統(tǒng)元件出現(xiàn)損壞都會(huì)影響到電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，由此可見電力系統(tǒng)控制難度較大。而且隨著人們生活水平在不斷提高，對于電的需求也在不斷增加，這就需要保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，為人民群眾提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。在21世紀(jì)的今天，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，將智能技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，有效提高了電力系統(tǒng)的性能，也為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化和智能技術(shù)概述

1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化

以往我國電力系統(tǒng)的運(yùn)行都是通過人力方式進(jìn)行，這種人力運(yùn)行方式一度解決了人民群眾和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用電需求，但是隨著我國用電客戶在不斷增多，電力行業(yè)也得到了飛速發(fā)展，電網(wǎng)設(shè)置的數(shù)量和規(guī)模多而復(fù)雜，以往的人力操作方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化用電需求，電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)運(yùn)而生。電力系統(tǒng)自動(dòng)化指的是將電力系統(tǒng)中發(fā)電裝置、電網(wǎng)調(diào)度以及配電系統(tǒng)應(yīng)用智能信息處理技術(shù)，從而提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，其應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)等，通過這些先進(jìn)的技術(shù)手段來模擬人工操作模式進(jìn)行電力系統(tǒng)的控制，其最終目的就是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)控制、檢測和管理，電能的自動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)管理運(yùn)輸環(huán)節(jié)，從而有效提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

1.2 智能技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能技術(shù)隨之產(chǎn)生，其是能夠模擬人類行為和思維的技術(shù)，并且還具備一定模仿能力、學(xué)習(xí)能力、適應(yīng)和組織能力等，可以對電力系統(tǒng)中的檢測設(shè)備所收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而對電力系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。對比傳統(tǒng)的控制手段而言，智能技術(shù)控制技術(shù)具有很大的優(yōu)勢，不僅能夠反饋系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行中問題，還能進(jìn)行自動(dòng)化解決，有效提高了設(shè)備和系統(tǒng)運(yùn)行效率。所以，智能技術(shù)尤其適用于非線性和不確定問題的解決上，智能技術(shù)的誕生也將計(jì)算機(jī)由輔助作用逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)作用。智能技術(shù)主要是由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制、專家系統(tǒng)控制、綜合智能控制以及線性最優(yōu)控制等組成，隨著電力事業(yè)的發(fā)展，智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，不僅提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制水平，還為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要保障。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

顧名思義，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是通過人腦神經(jīng)理論和控制理論結(jié)合下產(chǎn)生的新型智能技術(shù)，是典型的非線性特征。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是由復(fù)雜的神經(jīng)元組成，相比其他智能技術(shù)而言，其具有強(qiáng)大組織學(xué)習(xí)能力、信息處理能力和管理能力。首先是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)有效代替了人工控制，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制；其次神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也具備一定計(jì)算機(jī)技術(shù)，在其應(yīng)用電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，提高了電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)計(jì)算能力；最后是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中，還能和其他的智能技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，從而提高電力自動(dòng)化系統(tǒng)中參數(shù)優(yōu)化和故障診斷能力，通過獲得數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析，從而得出電力設(shè)備的能量消耗、設(shè)備損耗值以及總能耗。

2.2 模糊控制技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

以往控制系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)模式的精確度是決定控制技術(shù)效果的關(guān)鍵因素，但是在實(shí)際操作中，動(dòng)態(tài)模式精確度難以真正測量到位，這是由于在控制系統(tǒng)中很多量很容易發(fā)生變化，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)情況的掌握也就無從談起，控制技術(shù)所取得效果往往不佳。模糊控制技術(shù)是在數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其能夠模擬人的綜合決策過程和近似推理的過程，來提高控制算法的合理性、準(zhǔn)確性和適應(yīng)性。將模糊控制技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化操作過程中，不僅有效保障了控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模式測量的精確度，還增加了電力系統(tǒng)控制效果，還能有效解決電力設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的噪音問題。模糊控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到我們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中，人們生活中所使用的電磁爐、電飯煲以及電風(fēng)扇等電器都是模糊控制技術(shù)的體現(xiàn)。除此之外，在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)中，首先要做的就是構(gòu)建電力系統(tǒng)模型才能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的控制，模糊控制技術(shù)具有應(yīng)用簡單的特點(diǎn)，也是構(gòu)建電力系統(tǒng)模型不二選擇。

2.3 專家系統(tǒng)控制技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用最多的就是專家控制系統(tǒng)技術(shù)，其工作原理就是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來模擬專家，在遇到問題時(shí)也能通過專家角度區(qū)解決，所以這個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)用了大量的專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)以及推理方法，可以說專家控制系統(tǒng)就是智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合下的完美產(chǎn)物。將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，可以全面觀察其運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)識(shí)別警告狀態(tài)，并采取應(yīng)對措施，及時(shí)解決電力系統(tǒng)中突發(fā)的緊急情況，通過識(shí)別電力系統(tǒng)警告狀態(tài)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，然后對系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行自動(dòng)化處理，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。專家控制系統(tǒng)因此也被廣泛應(yīng)用電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，主要用于自動(dòng)化設(shè)備的運(yùn)行、操作、管理等方面，推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程。需要注意的是專家系統(tǒng)控制系統(tǒng)內(nèi)是有著豐富的專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，但是在面對復(fù)雜的專業(yè)性問題以及創(chuàng)新問題時(shí)往往手足無措，所以應(yīng)當(dāng)加大對專家控制系統(tǒng)的研究，使其逐步完善。

2.4 線性最優(yōu)化控制系統(tǒng)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

線性最優(yōu)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代控制理論中是非常重要的內(nèi)容，其也是實(shí)踐中應(yīng)用最為廣泛智能技術(shù)之一。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中線性最優(yōu)控制技術(shù)應(yīng)用最佳的就是最優(yōu)勵(lì)磁控制技術(shù)，將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，不僅有效改善了動(dòng)態(tài)品質(zhì)問題，還大大提高了長距離輸電線路的輸電能力，所以最優(yōu)勵(lì)磁技術(shù)在長距離輸電線路的應(yīng)用最多，推動(dòng)了電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程。除此之外，線性最優(yōu)化控制技術(shù)還在水輪發(fā)電機(jī)中有所應(yīng)用，有效控制了發(fā)電機(jī)制動(dòng)電阻，提高了發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率。需要注意的是，線性最優(yōu)化控制技術(shù)只能在某些特定環(huán)境中才能真正發(fā)揮出其最大功效，在其他工作環(huán)境中線性最優(yōu)化控制技術(shù)并不具備優(yōu)勢，所以線性最優(yōu)化控制技術(shù)應(yīng)當(dāng)妥善使用。

2.5 綜合智能系統(tǒng)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用

綜合智能控制系統(tǒng)涉及了很多方面，應(yīng)用最多的是現(xiàn)代控制和智能控制結(jié)合以及多種不同智能控制技術(shù)的融合。由于現(xiàn)代化電力系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜、龐大的系統(tǒng)，其運(yùn)行規(guī)律、內(nèi)部構(gòu)造都較為復(fù)雜，以往的人工控制方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)發(fā)展需求，這就需要將綜合智能控制技術(shù)應(yīng)用其中，能夠全面了解到電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況以及內(nèi)部組成。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中運(yùn)用最多綜合智能系統(tǒng)就是專家控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)結(jié)合、模糊控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合、專家控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合以及模糊控制系統(tǒng)和其他的控制系統(tǒng)集合。通過交叉結(jié)合的方式將不同智能控制技術(shù)之間優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)，消除自身的缺點(diǎn)，將其結(jié)合后產(chǎn)物應(yīng)用到電力系統(tǒng)自動(dòng)化中，不僅有效提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行效率和質(zhì)量，還能確保其運(yùn)行安全性。

3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)的未來展望

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化由以往單一單元轉(zhuǎn)變?yōu)槎喙δ軉卧?、單向監(jiān)控也轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑€控制、高電壓等級調(diào)節(jié)也逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷赫{(diào)節(jié)。由此可見，我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)也日益成熟，其未來發(fā)展趨勢也是為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化實(shí)時(shí)控制、人工智能故障診斷這兩個(gè)個(gè)方向。首先人工智能故障診斷。以往電力系統(tǒng)故障診斷由單過程、單故障診斷以及無法滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求，人工智能故障診斷能夠在電力設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀況下基礎(chǔ)上，對設(shè)備進(jìn)行全方面的分析，并進(jìn)行故障預(yù)防，控制電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量；其次智能化實(shí)時(shí)控制主要是在電力系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對其實(shí)時(shí)監(jiān)控和電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析，不僅能夠有效減少故障發(fā)生機(jī)率，還能減少設(shè)備資源的能耗。

4 結(jié)語

總而言之，隨著現(xiàn)代電力事業(yè)的發(fā)展，智能技術(shù)已成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化中重要組成部分，不僅能有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)質(zhì)量和效率，保障運(yùn)行安全穩(wěn)定，還提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)程。所以，電力事業(yè)應(yīng)當(dāng)加大對智能技術(shù)的研究力度，不斷創(chuàng)新、改善不足，從而推動(dòng)電力企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。