智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用探討

廖永杰

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司惠州仲愷供電局 ，廣東 惠州 516029）

1 智能技術(shù)概述

所謂智能技術(shù)就是指系統(tǒng)通過對(duì)所處環(huán)境的感知，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的提取，并進(jìn)一步達(dá)到對(duì)所獲取信息進(jìn)行控制的技術(shù)。它打破了傳統(tǒng)方法的局限性，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)控制對(duì)象出現(xiàn)的問題并采取有效措施進(jìn)行處理，從而提高控制效率。另外，利用智能技術(shù)可以避免不確定因素的干擾和人為操作帶來的失誤，可以進(jìn)一步提高控制效果。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化是一種在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的電力系統(tǒng)控制技術(shù)。它可以通過對(duì)電力系統(tǒng)的智能化模型構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的檢測(cè)管理等功能，并且對(duì)電能的生產(chǎn)與傳輸進(jìn)行自動(dòng)化的調(diào)配。以往電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行都是通過人力資源來保障，這種方法在一定程度上滿足了生產(chǎn)建設(shè)的需要和人們生活上對(duì)電能的需求，然而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，整個(gè)國(guó)家對(duì)電能需求大幅度增加，單憑人工操作來實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)調(diào)度和控制已經(jīng)不可能，智能技術(shù)的出現(xiàn)為解決這一難題提供了行之有效的方法。將智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的監(jiān)測(cè)和控制功能，還可以就地或遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)和調(diào)控電能的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的控制。

2 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用

2.1 專家控制系統(tǒng)

專家控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)中的使用范圍較為廣泛，是一種相當(dāng)?shù)湫偷闹悄芸刂萍夹g(shù)。專家控制系統(tǒng)其實(shí)是一種設(shè)定的計(jì)算機(jī)程序，它將不同領(lǐng)域的多個(gè)專家的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)整合在程序中，通過模擬專家的思維方式來解決相關(guān)問題，是人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的美妙結(jié)合。該智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中主要用于辨別系統(tǒng)出現(xiàn)的警告狀態(tài)，并且通過提供合理的解決方法來處理緊急情況，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。

專家控制系統(tǒng)雖然是電力系統(tǒng)中應(yīng)用很廣泛的一種技術(shù)，但此技術(shù)還存在一定的缺陷，比如計(jì)算機(jī)程序是提前設(shè)定的，它不能像人類大腦一樣具有創(chuàng)造性，只能根據(jù)已儲(chǔ)存信息做一些相對(duì)簡(jiǎn)單的事故處理，當(dāng)出現(xiàn)新情況時(shí)分析能力有限。因此，在利用專家控制系統(tǒng)時(shí)應(yīng)考慮到有效性和時(shí)效性等問題。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是根據(jù)動(dòng)物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特征，實(shí)現(xiàn)分布式并行處理信息的一種算法模型。它通過調(diào)節(jié)內(nèi)部系統(tǒng)大量節(jié)點(diǎn)之間的相互關(guān)系，達(dá)到對(duì)信息處理的目的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部有許多神經(jīng)元，這些神經(jīng)元通過特定的方式連接，根據(jù)事先編制好的算法調(diào)整系統(tǒng)的權(quán)值，實(shí)現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射。正是由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的這一不同點(diǎn)，此智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的圖像處理和自動(dòng)化管理等工作上，并取得了很好的效果。但是實(shí)際中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)硬件設(shè)施還不能完全和規(guī)模太大太復(fù)雜的電力系統(tǒng)相匹配，而且算法技術(shù)還不夠完善，所以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用還受到一定的限制。研究人員應(yīng)當(dāng)從電力行業(yè)的實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)積極探索神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)和電力系統(tǒng)的有效結(jié)合方法。

2.3 模糊系統(tǒng)控制

模糊控制技術(shù)引入了模糊理論中的語言變量和近似推導(dǎo)的邏輯概念，是在模糊理論的基礎(chǔ)上建立的一種智能控制技術(shù)。模糊控制技術(shù)內(nèi)含一套完備的推導(dǎo)體系，有操作簡(jiǎn)單、便于掌握等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際中，動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的精確度難以測(cè)量，因?yàn)殡娏刂葡到y(tǒng)中很多量是動(dòng)態(tài)變化的，這些動(dòng)態(tài)量的參數(shù)很難把握。模糊控制理論則能很好地解決這個(gè)難題。模糊控制技術(shù)首先通過現(xiàn)代化的推理智能技術(shù)，在完整的數(shù)據(jù)控制規(guī)則下，能自動(dòng)分析數(shù)據(jù)并輸出分析結(jié)果，最后得到高精確度的模糊控制參數(shù)。電力系統(tǒng)中合理利用模糊控制技術(shù)可以精確把握動(dòng)態(tài)變量，提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還可以大幅度降低電力設(shè)施因噪聲產(chǎn)生的影響。這種新型的控制技術(shù)由于操作方便簡(jiǎn)單易學(xué)，成為電力系統(tǒng)模型建立的最佳選擇。

2.4 線性最優(yōu)系統(tǒng)控制

線性最優(yōu)控制技術(shù)是現(xiàn)代控制論中的一個(gè)重要內(nèi)容，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也相當(dāng)普遍，和其他幾項(xiàng)控制技術(shù)相比，此技術(shù)相對(duì)成熟。線性最優(yōu)控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用的典型例子是最優(yōu)勵(lì)磁控制。有專家提出采用最優(yōu)勵(lì)磁控制技術(shù)來改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)的問題，并且提高遠(yuǎn)距離輸電時(shí)輸電線路上輸流橋的轉(zhuǎn)子電壓，進(jìn)而提高電線的輸電能力。這一提議已被證實(shí)切實(shí)可行，并開始逐步應(yīng)用于輸電線路建設(shè)中。雖然線性最優(yōu)控制技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，但是這項(xiàng)技術(shù)只能在電力系統(tǒng)的局部線性化模型中才可以發(fā)揮最大作用，在非線性的電力系統(tǒng)中效果并不明顯，因此線性最優(yōu)控制技術(shù)還有很大的完善空間。

2.5 綜合智能系統(tǒng)控制

綜合智能控制技術(shù)是將上述單一智能控制技術(shù)綜合應(yīng)用的一種控制方法，是目前智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中新的嘗試。綜合智能控制技術(shù)既涉及智能控制技術(shù)與現(xiàn)代控制理論的結(jié)合，又包括單一智能控制方法彼此間的交叉，對(duì)電力行業(yè)這個(gè)龐大又復(fù)雜的系統(tǒng)而言，綜合智能系統(tǒng)控制技術(shù)有著很大潛在價(jià)值。例如實(shí)際工作中可綜合利用模糊控制系統(tǒng)和專家控制系統(tǒng)，專家控制系統(tǒng)儲(chǔ)存的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)可以提供給模糊控制系統(tǒng)更多的信息做參考。當(dāng)然，綜合智能控制技術(shù)中最具代表性的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和專家智能控制的綜合利用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建時(shí)可以從專家控制系統(tǒng)豐富的信息庫中吸取更多的建議，同時(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可將感知到的周圍信息傳送給專家控制系統(tǒng)，為專家控制系統(tǒng)做出決策提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這兩種技術(shù)從不同角度服務(wù)于智能系統(tǒng)，起到很好的互補(bǔ)作用。所以說綜合智能控制技術(shù)能夠?qū)⒍喾N智能技術(shù)有效結(jié)合，使兩種或多種技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分得到發(fā)揮，為電力系統(tǒng)更好地服務(wù)。

3 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展望

目前，智能技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中，還存在一定的局限性：例如智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用時(shí)間短，彼此之間沒有經(jīng)歷系統(tǒng)的磨合，以至于有較多的信息不能共享；許多先進(jìn)的電網(wǎng)控制技術(shù)還處在理論研究階段.不能真正融入到生產(chǎn)實(shí)踐中；對(duì)于智能控制技術(shù)的研發(fā)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，不能滿足目前不斷發(fā)展壯大的電力系統(tǒng)的需求等。

但可以肯定的是，智能控制技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，不管發(fā)展進(jìn)度快慢與否，從某種程度上來講，都勢(shì)必會(huì)推動(dòng)著電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的前進(jìn)。國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大并日趨復(fù)雜，這也促使智能化控制技術(shù)加速成為電力系統(tǒng)控制過程的重要組成部分。隨著智能技術(shù)的逐漸發(fā)展與完善，模糊控制系統(tǒng)、線性最優(yōu)系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等，將會(huì)更有效地應(yīng)用到電力系統(tǒng)智能化控制中，以更好地服務(wù)生產(chǎn)生活。電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的發(fā)展將趨向于由開環(huán)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)向閉環(huán)控制系統(tǒng)發(fā)展；由高電壓控制等級(jí)向低電壓等級(jí)控制擴(kuò)展；由元件個(gè)體向區(qū)域甚至整個(gè)系統(tǒng)發(fā)展；由傳統(tǒng)的單一化功能向多功能化技術(shù)發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的最優(yōu)化和智能化控制。

4 結(jié)束語

我國(guó)的智能技術(shù)水平雖然還處于初期探索階段，但是其對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的影響不可小覷。快速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)給電力系統(tǒng)的建設(shè)提出了更高的要求，智能控制技術(shù)更好地服務(wù)電力系統(tǒng)的道路還很長(zhǎng)，需要每個(gè)技術(shù)人員的共同努力。

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