智能技術(shù)下電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計探究

姚鳳群

（國網(wǎng)吉林省電力有限公司大安市供電公司，吉林白城 131300）

0 引言

智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計，給電力系統(tǒng)帶來更廣闊的發(fā)展空間，既可以提高電力系統(tǒng)的工作效率，還能夠在自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)故障解決、故障識別等功能，從而提高電力系統(tǒng)供電的可行性與穩(wěn)定性。

1 智能技術(shù)

智能技術(shù)的核心主要在三個方面得以體現(xiàn)，分別是精密傳感技術(shù)、GPS 定位技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)。對于這三項技術(shù)進(jìn)行綜合應(yīng)用，能夠使智能技術(shù)的優(yōu)勢體現(xiàn)在各個領(lǐng)域中。而智能技術(shù)的優(yōu)勢主要有減輕工作人員的工作強(qiáng)度、改善操作者的工作環(huán)境、提高機(jī)器設(shè)備的可靠性、提高機(jī)器的自動化程度與智能化水平等[1]。

智能技術(shù)終端具備相關(guān)接口，并具有學(xué)習(xí)與適應(yīng)的能力，可以對產(chǎn)品、生產(chǎn)、生活過程等開展分析與學(xué)習(xí)，并做出優(yōu)化，從而彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制上的不足。例如，在部分確定性較低的工作中，傳統(tǒng)的控制技術(shù)很難實現(xiàn)有效控制，而智能技術(shù)在此種情況下會凸顯出自身作用。

2 在電力系統(tǒng)自動化設(shè)計中應(yīng)用智能技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 提升電力系統(tǒng)發(fā)電智能化程度

在智能技術(shù)下，可以有效提升電力系統(tǒng)的控制能力，對電網(wǎng)與電源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，改善其中存在的問題。能夠使電力系統(tǒng)的信息傳遞得到有效提升，信息在傳輸過程中可以使用更為精確的方式進(jìn)行傳輸。智能技術(shù)的存在對于電力系統(tǒng)而言，還可以帶動新能源發(fā)電，例如當(dāng)前的光伏發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電等。

2.2 促進(jìn)智能化調(diào)度

基于智能技術(shù)下，電力系統(tǒng)中可以擁有更合理的電力調(diào)度，同構(gòu)智能電網(wǎng)的構(gòu)建還可以保障電力系統(tǒng)的安全性。在電力調(diào)度自動化系統(tǒng)中（圖1），安全預(yù)警系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等系統(tǒng)都具有非常重要的作用，可以起到針對性的控制與監(jiān)督效果，并且一旦發(fā)生問題，將會自動報警[2]。

圖1 電力調(diào)度自動化系統(tǒng)

2.3 直線智能化用電

電力系統(tǒng)在實際的運行環(huán)節(jié)，可能會發(fā)生各種各樣的問題，如果不能對于突發(fā)情況及時采取有效處理，將會對設(shè)備的運行和信息采集等工作產(chǎn)生嚴(yán)重影響。在智能技術(shù)背景下，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化用電，使電力系統(tǒng)的信息采集工作更為順利，從而有效提高設(shè)備的交互水平。另外，基于智能技術(shù)的用電模式下，能夠使用電安全得到最大程度的保障，用戶通過交互系統(tǒng)提出不同的用電需求并得到滿足，從而提高電力系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。

2.4 提高系統(tǒng)自動化水平

在電力系統(tǒng)中，計算機(jī)的出現(xiàn)使以往的電力系統(tǒng)工作流程得到了較大轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步提高了自動化控制水平。而基于成本的角度看，自動化技術(shù)的優(yōu)勢主要為降低成本的同時，還能夠促進(jìn)生產(chǎn)效率的提升[3]。

3 智能技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動化設(shè)計

在電力系統(tǒng)中應(yīng)用智能技術(shù)，能夠使系統(tǒng)更加靈活，并且還可以提高系統(tǒng)反應(yīng)的準(zhǔn)確性，使電力系統(tǒng)具有更高的效率，但同時也能夠提升安全性與穩(wěn)定性，推動電力行業(yè)的發(fā)展。智能技術(shù)在當(dāng)前的電力系統(tǒng)自動化中具有十分明顯的作用，表現(xiàn)出極高的應(yīng)用價值[4]。

3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性特征，應(yīng)用在電力系統(tǒng)中已經(jīng)十分普遍。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制可以將系統(tǒng)中大量節(jié)點模擬為大腦的神經(jīng)元，將這些神經(jīng)元進(jìn)行連接形成一個系統(tǒng)，依靠調(diào)整連接的權(quán)值，可以對信息開展非線性挖掘，這一方式能使計算機(jī)像人一樣對于信息進(jìn)行分析和整理。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可控制技術(shù)可以開展自動化與圖像處理的控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)通過分析電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，能夠有效地制定出降低電力損耗值的方案，從而優(yōu)化電力系統(tǒng)。

3.2 線性最優(yōu)控制系統(tǒng)

先行最優(yōu)控制系統(tǒng)在數(shù)學(xué)中也被稱之為線性二次問題。該技術(shù)是電力系統(tǒng)中的一個重要組成系統(tǒng)，通過自動對比與分析勵磁控制器對于發(fā)電機(jī)電壓的測量結(jié)果，然后利用PID 調(diào)解法，對于控制電壓進(jìn)行計算，轉(zhuǎn)換勵磁控制器為成移相角，控制硅整流橋轉(zhuǎn)子的電壓。而利用線性最優(yōu)控制系統(tǒng)，可以有效地提升電力系統(tǒng)的自動臺品質(zhì)，還可以提升輸電能力，改善運行質(zhì)量與運行效率。

3.3 專家控制技術(shù)

專家控制技術(shù)可以及時分辨電力系統(tǒng)的狀態(tài)，并根據(jù)不同狀態(tài)采取不同的處理方式[5]。一旦出現(xiàn)警報等緊急情況，該技術(shù)能夠在第一時間識別，同時積極響應(yīng)，使電力系統(tǒng)盡快恢復(fù)運行狀態(tài)。專家控制系統(tǒng)中含有非常多的內(nèi)容，可以基于電力系統(tǒng)的狀態(tài)來迅速切換狀態(tài)，還可以對系統(tǒng)展開排除故障等操作。但是，專家控制技術(shù)雖然其中具有“專家”，但是實際應(yīng)用的過程中卻不具備模擬專家思路的功能。并且，如果問題較為復(fù)雜，該技術(shù)將會無法對問題進(jìn)一步地開展分析預(yù)處理。為了能夠使專家系統(tǒng)控制技術(shù)的有效性得到增強(qiáng)，可以選擇與其他的智能技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，在此基礎(chǔ)上設(shè)計電力系統(tǒng)自動化[6]。

3.4 模糊控制法

工業(yè)生產(chǎn)對于社會具有十分重要的作用，生產(chǎn)過程中難免會出現(xiàn)變量與參數(shù)，如果仍舊采用傳統(tǒng)的控制方法，將會導(dǎo)致難以掌握運行規(guī)律。所以，利用模糊控制法能夠有效地控制由于變化而導(dǎo)致的不確定運行過程[7]。模糊控制法能夠控制非線性與時變性過程，同時還不需要建立模型，避免使用到大量的數(shù)據(jù)。當(dāng)前，基于模糊控制法在開展建模的過程中，無需使用大量的時間，也不需要技術(shù)人員掌握多少技術(shù)，只需要具備工作經(jīng)驗即可。

電力系統(tǒng)在運行期間需要測試系統(tǒng)，目的是準(zhǔn)確地預(yù)測短期負(fù)荷。為了提高測試效果，必須要編寫大量的程序，盡可能提高預(yù)測的準(zhǔn)確程度，但是其預(yù)測結(jié)果仍舊存在差異。而通過調(diào)度人員對于短期負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，可以發(fā)現(xiàn)預(yù)測情況與待測日之間存在著高度相似的情況，因此利用參考日的相關(guān)理論能夠進(jìn)行預(yù)測工作。在選定參考日后，要開始累計負(fù)荷曲線的核心點，預(yù)測負(fù)荷。參考日的關(guān)鍵點能夠產(chǎn)生曲線，而基于曲線建立模型，可以有效提升預(yù)測的合理性、準(zhǔn)確性。而基于模糊控制法建立模型，具有較高的分析準(zhǔn)確度，并且經(jīng)過專家對此進(jìn)行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模糊系統(tǒng)的可操作性非常好，將模糊控制法應(yīng)用在電力系統(tǒng)中已經(jīng)從理論方面轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H應(yīng)用。

模糊控制系統(tǒng)的任務(wù)處理方式已經(jīng)有了良好的提升，在電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計中應(yīng)用該系統(tǒng)仍舊具有優(yōu)勢。在實際工作過程中，模糊控制系統(tǒng)的整個過程均是通過人為定義的方式，但是這種方法既有優(yōu)勢也有劣勢。人為定義可以將模糊控制系統(tǒng)的優(yōu)勢展示出來，但劣勢在于展示的方式過于隨意。所以，可以選擇將非模糊控制模式介入其中。為了充分詳細(xì)地了解模糊控制系統(tǒng)的特點，可以在原有的控制模式上，適當(dāng)應(yīng)用非模糊控制模式中的精華，充分發(fā)揮出兩者結(jié)合的優(yōu)勢。除此之外，還需要加大設(shè)計力度，充分完善相應(yīng)的理論體系，促使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計。

4 總結(jié)

隨著現(xiàn)今社會中各種智能技術(shù)的發(fā)展，將智能技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)自動化設(shè)計中，可以使電力系統(tǒng)更加科學(xué)，滿足人們對于用電的需求?；谥悄芗夹g(shù)下，電力系統(tǒng)會對于自身的情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并作出有效指令，從而調(diào)配電力輸送，并有效提高電力系統(tǒng)的電力傳輸能力。