淺析電力系統(tǒng)中自動化智能技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：作為當(dāng)前社會發(fā)展的重要組成部分，電力系統(tǒng)的管理不容忽視，隨著現(xiàn)代化技術(shù)的快速發(fā)展，智能化技術(shù)的應(yīng)用水平也在逐漸提高，下面就對電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)應(yīng)用情況進行分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能化技術(shù)；自動化管理；應(yīng)用

前言

電力系統(tǒng)涉及面較多，屬于一個相對較為復(fù)雜的系統(tǒng)，其具有強烈的非線性、時變形，而且參數(shù)不確切，同時含有大量的未建模動態(tài)部分，其分布廣泛，很多元件都存在延遲、飽和等復(fù)雜的物理情況，要想實現(xiàn)高效控制難度較大。同時，由于公眾對電力系統(tǒng)的要求在逐漸提高，尤其是使用的費用在不斷提高，及電網(wǎng)的增加，導(dǎo)致人們對電力系統(tǒng)控制提出了新的要求。隨著現(xiàn)代化的技術(shù)應(yīng)用，本文就主要從模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制、線性最優(yōu)控制、綜合智能控制等智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用情況進行探討。

1 模糊控制理論在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用

與其他方法相比，該方法簡單且易行，因此其在家用電器中的應(yīng)用優(yōu)越性明顯。建立模型實現(xiàn)現(xiàn)代化控制的目標(biāo)，但相對而言，常規(guī)的數(shù)學(xué)模型在建立過程中存在一定的難度，但模糊關(guān)系模型相對簡單，而且優(yōu)越性明顯。目前，模糊控制理論十分廣泛，日常采用的電熱爐、電風(fēng)扇等都應(yīng)用了這一理論。該理論包含一套相對完備的推理體系主技能技術(shù)，該技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中實用性較為明顯，通過現(xiàn)有的控制規(guī)模與理論相結(jié)合達到有效的推導(dǎo)目標(biāo)。

從當(dāng)前的實踐情況來看，這一思想已經(jīng)被廣泛的接受了，但相對而言，電力系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，線性模型一般不被采用，主要采用非線性的模型進行模擬工作。從當(dāng)前的情況來看，電力系統(tǒng)自動化控制中一些非線性過程多采用模糊關(guān)系模型進行模擬，簡單且便捷。對于電力系統(tǒng)自動化控制中的輸入量與輸出量間的關(guān)系，通過該模型，可以使描述的過程更加簡單，描述也更加直接，對單輸出系統(tǒng)更容易實現(xiàn)，到那對多輸出系統(tǒng)則難度較大，仍需要進行不斷地探討。下面就以模糊控制其在常規(guī)恒溫器的應(yīng)用情況進行分析，一般情況下，電熱爐恒溫器保持溫度，100攝氏度以下靈敏度在7攝氏度范圍內(nèi)，就是在控制器±7溫度變化不反應(yīng)，而超過100攝氏度，靈敏度則是±15℃，因此實際應(yīng)用情況來看，模糊理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要存在以下兩點問題，就是冷態(tài)啟動過程中有一個越過恒溫值的躍升情況與恒溫應(yīng)用中有圍繞恒溫擺動振蕩的情況。模糊控制應(yīng)用后，這些問題得到了很好的解決，從其應(yīng)用情況來看，模糊控制的應(yīng)用節(jié)約了電源，節(jié)省人力，應(yīng)用前景廣闊。

2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的概念及應(yīng)用情況

在1943年的時候，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)開始出現(xiàn)，經(jīng)歷了多年的發(fā)展，在模型結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)算法等方面都取得了較大的成績。從其特點來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之之所以受到人們的灌注，主要是由于其非線性的本質(zhì)特點，同時還具備強魯棒及自組織自學(xué)習(xí)能力。從其構(gòu)成來看，其是由大量簡單的神經(jīng)元以一定的方式連接組成的。其信息主要是隱含在連接權(quán)值上，根據(jù)一定的方式進行權(quán)值的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從m維空間到n維空間復(fù)雜的非線性映射。從當(dāng)前的研究情況來看，主要集中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及結(jié)構(gòu)的研究上，也有涉及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)法的相關(guān)研究，及硬件的控制問題，從其發(fā)展趨勢來看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電力系統(tǒng)的發(fā)展具有十分積極的意義。

3 專家系統(tǒng)的控制

該系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，包括對電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識，在緊急處理過程中可以發(fā)揮作用，恢復(fù)系統(tǒng)的控制功能，慢速度的轉(zhuǎn)換狀態(tài)、切負荷、系統(tǒng)規(guī)劃、電壓無功控制、故障點的隔離等等，實現(xiàn)配電自動化的目標(biāo)，加強對調(diào)度員的培訓(xùn)，實行動態(tài)與靜態(tài)的安全狀況分析，及先進的人機接口等問題。從其應(yīng)用情況來看，該系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用范圍十分廣泛，但是從具體的實踐情況來看，但局限性十分明顯，無法模仿到電力專家的創(chuàng)造性根本；僅采用了淺層知識但缺乏功能的理解的深層適應(yīng)；有效學(xué)習(xí)機構(gòu)不足，對新情況的應(yīng)付能力不足；知識庫的驗證難度較大，對相對較為復(fù)雜的問題缺乏有效的分析及組織能力。所以，專家系統(tǒng)的開發(fā)上要特別注意專家系統(tǒng)的代價及效益問題及二者間的關(guān)系，同時也要加強對該軟件有效性的試驗，增強其有效性，便于知識的獲取，同時要注意加強其與其他計算工具的結(jié)合，促進系統(tǒng)軟件功能的升級，增強其功能性。

4 線性最優(yōu)控制的闡述

作為現(xiàn)代控制理論的重要組成部分，最優(yōu)控制就是將最優(yōu)理論應(yīng)用到控制系統(tǒng)中，從該系統(tǒng)的應(yīng)用范圍來看，這是當(dāng)前應(yīng)用最多一個控制理論，也是最為成熟的一個理論。有關(guān)專家也對這一理論進行了深入的探討，運用最優(yōu)的勵磁系統(tǒng)來增強遠距離的輸電線路能力，提高動態(tài)品質(zhì)，獲取更多有價值的信息。該研究指出了在大型機組方面應(yīng)直接利用最優(yōu)勵磁控制方式代替古典勵磁方式。另外，最優(yōu)控制理論在水輪發(fā)電機制動電阻的最優(yōu)是假控制方面也取得了一定的效果，目前，該系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍在不斷拓展。同時，最優(yōu)控制理論在水輪發(fā)電機制動電阻的最優(yōu)時間控制上也取得了較大的成功。目前，最優(yōu)控制器在電力系統(tǒng)的電力生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，作用十分明顯。但同時必須要明白，線性最優(yōu)控制的針對性較強，是針對局部線性化模型進行設(shè)計的，但其在非線性的電力系統(tǒng)中對大干擾的的控制效果不夠，影響其應(yīng)用效果。

5 綜合智能系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

簡單來說，該系統(tǒng)是智能控制與現(xiàn)代控制方法的結(jié)合，不是單純一個系統(tǒng)的應(yīng)用，包括上文中提到的所有相關(guān)系統(tǒng)。同時在這些系統(tǒng)的應(yīng)用中也加入了智能控制的方法，互相交叉，對電力系統(tǒng)這一復(fù)雜的系統(tǒng)來說，綜合控制的效果更加理想，應(yīng)用潛力更大。目前，在電力系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比較適合非結(jié)構(gòu)化信息，但模糊系統(tǒng)則主要被應(yīng)用于處理結(jié)構(gòu)。所以，模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合奠定了堅實的基礎(chǔ)。這兩種技術(shù)從不同的方向為智能系統(tǒng)的作用發(fā)揮奠定基礎(chǔ)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要被應(yīng)用在低層的計算方法中，模糊邏輯則主要被應(yīng)用在非統(tǒng)計性不確定管理中，是一種高層次的推理，兩種技術(shù)互補互贏。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將感知器送來的大量數(shù)據(jù)進行合理的安排與解釋，而模糊邏輯則主要提供相應(yīng)的挖掘潛力框架，所以，將二者結(jié)合起來，共同研究，促進其應(yīng)用水平的提高，推動應(yīng)用水平的提高，發(fā)揮智能系統(tǒng)的作用。

6 結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)的智能化是歷史發(fā)展的必然趨勢，除了上文中提到的幾種智能技術(shù)外，還包括自適應(yīng)控制、變結(jié)構(gòu)控制、微分幾何控制等等。總之，智能技術(shù)的應(yīng)用是歷史發(fā)展的必然，也是自動化發(fā)展的必然結(jié)果，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，人們對各種智能控制理論的研究不斷深入，二者間的聯(lián)系也在不斷增多，相信在不久的將來，智能控制系統(tǒng)對電力系統(tǒng)的發(fā)展將發(fā)揮更加重要的作用。

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