變電站電力系統(tǒng)的自動化智能控制技術研究

鄭志祥

國網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司 江蘇宿遷 223800

變電站的供電系統(tǒng)在運行過程中會受到各種因素影響導致故障的發(fā)生，影響人們的生活水平，隨著科學技術的不斷發(fā)展，變電站電力系統(tǒng)對自動化的要求越來越高，促進變電站電力系統(tǒng)的自動化進程能夠更好的提高電力系統(tǒng)的運行效率，能夠自動地監(jiān)控整個電網(wǎng)的運行情況，及時的發(fā)現(xiàn)在電網(wǎng)運行當中所存在的問題，并且及時進行解決，穩(wěn)定的供電系統(tǒng)大大方便了人們的生活，促進人們生活質量的提高。

1 概述

1.1 智能變電站

智能變電站由兩部分組成，即信息平臺與智能高壓設備。其中，智能高壓設備有電子式互感器與智能變壓器等多種，對于智能變壓器，它和控制系統(tǒng)通過通信光纖直接相連，能實時采集變壓器運行參數(shù)[1]。如果運行方式改變，則設備能以系統(tǒng)電壓和功率為依據(jù)確定是否對分接頭進行調節(jié)；如果設備產(chǎn)生問題，則能立即發(fā)出預警，同時提供相應的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以此在很大程度上減少運行管理方面的成本，避免安全隱患的產(chǎn)生，保證設備運行的安全性與可靠性。對于高壓開關設備，主要是指性能極高的控制與開關設備，并配備了執(zhí)行裝置、電子設備與傳感器，能實現(xiàn)診斷與監(jiān)測。對于電子式互感器，它主要指的是磁光玻璃與光纖傳感器，能克服老實互感器各方面缺陷。信息平臺主要有兩方面功能，第一方面為對信息進行共享，即為管理系統(tǒng)不同上層應用進行信息采集，第二方面為使縱向信息實現(xiàn)標準化，可為不同上層應用提供可靠的信息支撐。

1.2 智能技術

所謂智能技術即為人機接口體系結構，存在較多優(yōu)勢，比如，可自主學習、應變和適應能力強等，所以可對系統(tǒng)故障位置加以分析，很好的處理故障問題。值得一提的是，智能技術涉及領域較多，于電力系統(tǒng)自動化控制中應用可促進智能電網(wǎng)建設。不僅如此，而且能確保電力自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定、運行效果，對系統(tǒng)運行實時監(jiān)控，然后及時對相關數(shù)據(jù)信息作以反饋處理，便于及時發(fā)現(xiàn)問題、及時分析問題，然后制定相應對策處理問題，進而避免系統(tǒng)運行期間發(fā)生故障問題，降低對系統(tǒng)運行效果及安全的影響。需要注意事項：智能技術應用過程期間，容易受到學科技術因素影響，無法獲得較大的發(fā)展空間。當前，我國科學技術獲得較好的發(fā)展前景，該項技術被廣泛運用于不同領域中，能夠為促進我國經(jīng)濟發(fā)展提供支持。

2 變電站電力系統(tǒng)的自動化智能控制技術

2.1 模糊控制

模糊控制的應用是通過一種模糊的宏觀控制系統(tǒng)實現(xiàn)的，即在自動化目標明確的前提下，有效運用模糊方法，進行相應的控制工作。模糊控制具有簡單化、隨機性、易操作等優(yōu)勢，將其應用到電力系統(tǒng)中，能夠在一定程度上降低自動化的難度，通過簡單易懂的模型實現(xiàn)變電站電力系統(tǒng)自動化的功能，并能強化自動化的運行與控制。同時，基于模糊控制的簡單模型，一些相關的監(jiān)理模型也變得簡單明了，充分發(fā)揮出模糊控制方法的優(yōu)越性。模糊理論在電力系統(tǒng)自動化控制中，具有一定的應用價值和實用價值。模糊理論是對已生成的控制規(guī)則、相關數(shù)據(jù)、模糊量進行推導，通過一系列的計算方法，獲得最終的輸出結果。輸出結果通常包括模糊推理、模糊判決、模糊化幾部分。在電力系統(tǒng)中應用這種智能技術，能夠智能處理一些電力系統(tǒng)方面的問題，從而為人們生產(chǎn)生活提供便利[2]。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡

我國在神經(jīng)網(wǎng)絡控制領域開始研究的相對比較早，技術發(fā)展也較為成熟，可是目前在各個行業(yè)生產(chǎn)過程中的應用程度卻不是很高，所以后來就沒有在該方面投入更多的精力[3]。

2.3 專家系統(tǒng)

所謂專家系統(tǒng)，是變電站電力自動化控制系統(tǒng)中的一種智能化的計算機程序，在這個程序當中，儲存著關于電力系統(tǒng)相關領域的大量研究和數(shù)據(jù)，可以借助這個程序對變電站電力系統(tǒng)的運行進行自動的診斷，并幫助提供具體的解決問題的方法。在具體程序使用當中，專家系統(tǒng)可以實現(xiàn)對電力自動化控制系統(tǒng)的運行狀態(tài)的自動切換、運行模式的調試、運行故障的保護和排查等工作，從而實現(xiàn)自動化和智能化的系統(tǒng)管理。例如，當電力自動化控制系統(tǒng)在運行過程中發(fā)生突發(fā)的送電事故時，專家系統(tǒng)會根據(jù)報警進行具體故障位置的定位，并分析故障的具體情況和發(fā)生的原因，而后進行自動的故障隔離和處理，以提升電力系統(tǒng)故障排查和維護的效率。

2.4 線性最優(yōu)

線性最優(yōu)控制是找出能夠實現(xiàn)對受控對象進行有效控制的規(guī)律，與專家系統(tǒng)的知識庫中存儲的知識經(jīng)驗進行對比，從中找出相同且能夠達到控制效果的最佳內(nèi)容，這樣能夠使對控制對象的投入達到最小，控制的效果最好。例如采用自動化智能控制分布式結構中，若電路中出現(xiàn)低壓電流減少情況時，線性最優(yōu)控制的方式會針對出現(xiàn)電流的位置信息進行有效采集和分析，獲取產(chǎn)生低壓電流減少的情況，再將信息情況與知識庫中現(xiàn)有的內(nèi)容進行比對，采取代價最小的方法來消除出現(xiàn)的問題。線性最優(yōu)控制在消除問題的投入上運用最少，取得的效果最好，因此得到廣泛的運用，是變電站電力系統(tǒng)中最常見的自動化智能控制技術之一。

3 結語

綜上所述，智能化技術是當前一項重要的技術，該技術的應用能夠簡化流程、提高效率，促進應用領域的發(fā)展?，F(xiàn)階段，在電力系統(tǒng)自動化中主要應用的智能化技術有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家系統(tǒng)控制、線性最優(yōu)控制等，這些技術在一定程度上提升了自動化控制功能，但部分技術還存在著缺陷，有待進一步研究和完善，以期發(fā)揮更大的效能。