電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用分析

張明

摘要：我國電力行業(yè)發(fā)展至今取得了非常不錯(cuò)的成就和成果。隨著科技進(jìn)步，各種先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備廣泛應(yīng)用在電力系統(tǒng)，提高了電力系統(tǒng)自動化水平。電力系統(tǒng)自動化是指對電能生產(chǎn)、傳輸和管理等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行自動化控制、自動調(diào)度和自動化管理，是電力系統(tǒng)發(fā)展的主要方向。將智能技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)自動化環(huán)節(jié)，可以減輕電力調(diào)度、電力檢修等工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動愈合與恢復(fù)，提高電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。

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

引言

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動我國各行業(yè)發(fā)展迅速，，其中電力行業(yè)的發(fā)展尤為顯著。電力系統(tǒng)運(yùn)行情況，直接關(guān)系到電力企業(yè)的整體發(fā)展，但因電力系統(tǒng)內(nèi)部元件復(fù)雜，所以任意環(huán)節(jié)產(chǎn)生紕漏則會威脅到電力系統(tǒng)的運(yùn)行。我國科學(xué)技術(shù)的良好發(fā)展下，電力系統(tǒng)自動化工作中運(yùn)用智能技術(shù)效果較好，主要表現(xiàn)在可提高系統(tǒng)性能、確保電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定方面，因而建議在電力系統(tǒng)自動化控制中，有效運(yùn)用智能技術(shù)。

1智能技術(shù)

智能技術(shù)的核心主要在三個(gè)方面得以體現(xiàn)，分別是精密傳感技術(shù)、GPS定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)。對于這三項(xiàng)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(gè)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。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(shí)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電力系統(tǒng)自動化

電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)和電力用戶構(gòu)成的統(tǒng)一調(diào)度和運(yùn)行系統(tǒng)，通過對電力生產(chǎn)、傳輸和管理進(jìn)行自動化控制、自動化調(diào)度和自動化管理。電力系統(tǒng)自動化是由地區(qū)調(diào)度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、變電站自動化、電力負(fù)荷控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)構(gòu)成。地區(qū)調(diào)度的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)由小型或者微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)對區(qū)域內(nèi)的電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控;變電站自動化是以計(jì)算機(jī)信息技術(shù)為核心，通過實(shí)時(shí)采集變電站各個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，從而采取一定的控制保護(hù)措施，實(shí)現(xiàn)無人變電站無人值守;負(fù)荷控制是通過工頻或者聲頻控制方式，根據(jù)用戶的實(shí)際用電情況，可以調(diào)節(jié)電力系統(tǒng)的電力負(fù)荷，避免電力設(shè)備空載運(yùn)行;管理系統(tǒng)自動化是通過計(jì)算機(jī)，對電力系統(tǒng)的生產(chǎn)、人力、資料、數(shù)據(jù)信息進(jìn)行管理。

3智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

3.1專家系統(tǒng)控制技術(shù)

當(dāng)前，專家系統(tǒng)控制技術(shù)是電力自動化控制系統(tǒng)中應(yīng)用頻率較高的智能技術(shù)。專家系統(tǒng)控制技術(shù)的應(yīng)用目的是快速且精確識別電力系統(tǒng)的緊急狀況，分析警報(bào)類型，并采取科學(xué)合理的應(yīng)對措施，確保電力系統(tǒng)在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。另外，高效應(yīng)用專家系統(tǒng)控制技術(shù)，還可以自主完成電壓無功控制與障礙點(diǎn)隔離工作，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)的自動化、集成化與智能化。專家系統(tǒng)控制技術(shù)的另一個(gè)顯著作用就是對電力調(diào)度員進(jìn)行指導(dǎo)與培訓(xùn)，提高調(diào)度員的業(yè)務(wù)水平，讓調(diào)度員能夠自主解決電力系統(tǒng)出現(xiàn)的各種問題，積累豐富的實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)。俗話說“金無足赤，人無完人”。盡管專家系統(tǒng)控制技術(shù)在諸多方面體現(xiàn)出優(yōu)勢特征，但在實(shí)踐應(yīng)用環(huán)節(jié)仍存在一定的局限性。例如，對于電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，專家系統(tǒng)控制技術(shù)往往會按照既定的程序進(jìn)行檢測與處理，缺乏靈活性，降低了問題處理效率。

3.2模糊控制技術(shù)

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)控制要想良好的運(yùn)行，必須不斷提高電力系統(tǒng)動態(tài)測量的準(zhǔn)確度，這樣保證電力系統(tǒng)控制的精確度。電力系統(tǒng)本身受到的干擾移速較多，電力系統(tǒng)狀態(tài)的測量數(shù)據(jù)往往不夠準(zhǔn)確，控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的反饋與實(shí)際數(shù)據(jù)存在一定的誤差。模糊控制技術(shù)基于模糊數(shù)學(xué)理論，通過模擬人的近似推理和綜合決策過程，使控制算法的可控性、適應(yīng)性和合理性提高，對于電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的測量精確度要求不高。由于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)融入了模糊控制系統(tǒng)的所有信息，包括模糊控制器控制性能的所有參數(shù)，因此，可以通過權(quán)值和閥值的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的綜合優(yōu)化調(diào)整，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行控制精度，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用情況

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電力系統(tǒng)自動化控制的影響非常大，可很好的處理相關(guān)非線性問題，實(shí)際應(yīng)用過程中能構(gòu)建相關(guān)模型處理非線性問題，且處理能力非常強(qiáng)。同時(shí)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的使用，能發(fā)揮出控制系統(tǒng)的最大作用，獲得硬件設(shè)備支持、定期實(shí)行設(shè)備維修、保養(yǎng)，故而利于提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制工作的質(zhì)量。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢在于：其一，可替代人工進(jìn)行控制，主要為模擬人類思維模式，然后經(jīng)人工使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)完成自動控制工作，確保系統(tǒng)運(yùn)行效果;其二，可提高數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)為計(jì)算機(jī)技術(shù)之一，在電力系統(tǒng)自動化控制中運(yùn)用能簡化系統(tǒng)數(shù)據(jù)計(jì)算的流程，因而能確保數(shù)據(jù)計(jì)算準(zhǔn)確;其三，可通過智能化方式處理問題，經(jīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)+相關(guān)技術(shù)應(yīng)用，分析并處理系統(tǒng)故障問題，加強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行管理、系統(tǒng)維護(hù)管理，從根本上提高系統(tǒng)運(yùn)行整體質(zhì)量。

3.4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(gè)重要組成系統(tǒng)，通過自動對比與分析勵(lì)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(jì)算，轉(zhuǎn)換勵(lì)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(yùn)行質(zhì)量與運(yùn)行效率。

3.5人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是智能控制技術(shù)的一個(gè)分支。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是模仿人腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特征，并進(jìn)行分布式處理的數(shù)學(xué)模型，也是具有學(xué)習(xí)、聯(lián)想、記憶、磨蝕識別等智能信息處理功能的人工系統(tǒng)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)其本質(zhì)是一種運(yùn)算模型，由大量節(jié)點(diǎn)（也就是神經(jīng)元）構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表了一種特定輸出函數(shù)，并按照一定的學(xué)習(xí)算法調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值矩陣。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用并行分布式系統(tǒng)，避免了傳統(tǒng)基于邏輯符合的人工智能處理結(jié)構(gòu)的缺陷，具有自學(xué)習(xí)性、自適應(yīng)性和自組織性等特點(diǎn)。電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，受到運(yùn)行環(huán)境的影響，可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)信息有一定的偏差、錯(cuò)誤，并發(fā)出錯(cuò)誤的調(diào)度指令。將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用在電力系統(tǒng)控制環(huán)節(jié)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以對電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)以及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行識別，剔除錯(cuò)誤信息，降低電力系統(tǒng)調(diào)度的盲目性。同時(shí)，通過采集電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的電壓、電流、電力負(fù)荷數(shù)值等樣本數(shù)據(jù)信息，構(gòu)建電力系統(tǒng)故障模型，對故障進(jìn)行有效的識別。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，則可以對其進(jìn)行自動識別、判斷，避免電力工作人員判斷失誤，導(dǎo)致操作故障。

結(jié)語

將智能技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)自動化，可以對電網(wǎng)的生產(chǎn)、傳輸、管理與檢修等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和管理，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，降低無功損耗，確保供電質(zhì)量和供電安全性。

參考文獻(xiàn)

[1]岳連忠.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2019，38（34）：222-223.

[2]劉謀廣.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用分析[J].智能城市，2019，5（23）：56-57.

[3]石寶.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2019，（48）：27-28.

[4]何永獻(xiàn).智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用，2019，36（10）：30-31.