淺論電力系統自動化中智能技術的主要應用

任妍妍

【摘要】文章首先對電力系統中的自動化控制技術進行介紹，從管理控制、信息反饋、指令傳輸等方面進行。其次重點分析智能技術在自動化系統中的運用，詳細探討控制過程中使用到的技術方法。最后對控制階段技術應用要點做出總結，可為電力系統安全運行提供保障，減輕技術人員工作壓力，是現代化電力企業發展壯大的堅實基礎。

【關鍵詞】電力系用；自動化；智能技術

一、電力系統自動化簡介

自動化技術運用在電力系統中，可做到自動控制調度、故障模擬檢修，將多種使用功能編定到統一的程序中。可以減少人力資源的投入量，在電力輸送環節更安全穩定，系統運行階段檢測數據出現誤差也可在第一時間反饋至總控制中心，降低系統發生故障的幾率。自動化與智能技術密不可分，借助計算機設備來實現遠程控制，這一理念在電力系統運行中得到落實，并且技術手段也在不斷進步。

二、電力系統自動化的詳細內容

1、電網調度自動化系統

電網調度是對電力系統的控制，由信號發生器對外發出指令，用來調節設備使用過程中的導通功率。硬件主要由信號發生、采集裝置與液晶顯示屏組成，在其控制模塊中使用單片機來實現調度功能。軟件部分則需要技術人員編寫特定的程序，用來計算采集到的數據信息。

2、電力工業管理系統自動化

電力系統規模龐大，設備導通后流經高壓電，很難進行人工管理，通常是基于計算機設備來完成的。在電力系統的設計階段需要根據使用功能及建設規模對自動化管理進行優化，要包含運轉過程中的全部指令。企業也要考慮財政支出能力，滿足使用功能的前提下盡量降低造價成本。

3、供電自動化系統

在供電環節運用自動化技術，可減輕技術人員工作壓力，供電站向外輸送電壓時，需要根據使用方向對電壓做出調節。例如常規居民用電是220V，動力電在380V之上，都可以通過自動化變電裝置來完成，無需人工操作，這樣工作人員與設備之間的操作距離可以達到安全標準。在控制基站中，可以安裝多臺計算機設備，并對現場工作系統進行區域劃分，分別由不同設備監管，方便對局部指令做出更改。

4、電力系統信息自動傳輸系統

自動化技術在信息采集與傳輸方面已經足夠成熟，可以做到不受距離影響，第一時間將系統變化反饋至控制中心。這一功能需要借助遠動技術來實現，接收到信息后控制中心會快速運算，根據計算結果發出調度指令，是智能技術的表現形式之一，常用在大型發電廠中。將信息傳感與指令發出控制相結合，能后在使用區域內形成完善的自動化體系，電力設備運行狀態得到監管，不需要工作人員深入到生產車間做出調度，節省時間還能夠提升安全性。

三、智能技術在電力系統自動化中的應用探究

1、神經網絡的控制

1943，人們就研究出了人造的神經網絡，其發展至今，已有六七十年歷史，無論在算法還是模型結構方面，其對社會都有一定的影響意義。神經網絡因其具有強魯棒性、非線性的特性、自主組織學習能力以及本質的并行處理能力而一直受到人們的廣泛關注。

神經網絡主要由某一特定方式把許多簡單的小神經元進行有序連接而組成，它具有以下作用：把大量信息資料都隱含在其連接的權值上，然后在某一特定算法的作用下來調節權值，以使m維空間向n維空間的復雜非線性的映射能在神經網絡的作用下得到有效實現。

至今，神經網絡理論研究的主要方向是：神經系統學習算法的研究、結構的研究、硬件的實現問題以及其模型等。

2、模糊控制

對控制系統而言，模型的建立是一種比較先進的方法，和常規模型的建立相比，模糊模型的建立顯得比較簡單，從這方面來看，模糊模型有一定優越性。因此，在電力系統（如電熱爐、電風扇等）中，常通過模糊控制理論對系統進行有效控制。

現主要分析模糊邏輯控制器對常規恒溫器的改進效果。電熱爐通常是在恒溫器的作用下來使某檔的溫度得到一定程度的保持，對其進行保溫的實際應用中，通常會出現兩個問題：①在恒溫的過程中出現圍繞恒溫擺動的問題；②冷啟動的過程中，出現越過恒溫值的現象。把模糊控制器應用在電熱爐中后，上述現象基本消失。模糊控制法主要對輸入的量及溫度變化情況這兩個語言實施操作控制。通過5組語言的變量及相互跨接情況對每個語言進行描述，因此，可使用一張二維的查詢表來表示輸出量，而總的輸出量（及控制量）就以每條規則來表示。把模糊控制器應用在電器中，能夠起到良好的節電作用。

3、專家系統的控制

專家系統是智能技術在電力系統自動化中應用比較廣泛的一項技術，其具有以下功能：①當電力系統處警告或緊急狀態時，能對其進行有效識別，對系統有比較好的恢復及控制功能，而且還能提供相應的緊急處理方法；②具有切荷功能，對運行較慢的狀態進行分析轉換；③對故障點進行有效隔斷；④對電力系統的短期負荷進行預先報告；⑤對調度人員進行專業技能培訓；⑥對靜態及動態系統的安全運行情況進行有效分析等。近幾年來，雖然專家系統已被廣泛應用在電力系統的自動化體系中，但是其還會出現一定的局限性，如不能電力專家所特有的創造性進行有效模擬，其所使用的知識還比較有限，且在功能性的深層次方面還缺乏一定程度的理解。另一方面，沒有比較完善的管理及學習機構；當遇到復雜問題時不能采取有效措施進行解決；對某些高難度的知識進行驗證時比較困難等。因此，對專家系統的開發還有待進一步研究，在研究的過程中，應對其系統進行有效驗證及嘗試，并使用先進的計算機網絡技術對其進行不斷改善，以使專家系統及對知識的獲取能力及對問題的解決能力能夠得到有效提高。

4、線性最優的控制

在現代控制的眾多理論中，線性的最優控制占據著非常重要的地位，它把最優理論運用控制問題上，因此是一種比較好的表型形式。就目前而言，線性的最優控制手段是現代控制理論中應用最廣泛且最成熟的一個主要部分。

線性最優控制主要通過最優勵磁控制的方法來使距離較遠的輸電線路的輸電能力得到一定程度的提高，此外，它對輸電線路輸電動態的品質也有比較有效的改善作用。根據線性最優控制可知，在大型機組中，可直接使用最優的勵磁控制方法來取代傳統的古典勵磁方法。另一方面，對水輪發電機的電阻進行制動時，可通過線性最優的控制手段對時間進行有效控制。

根據上述兩點可知，在各種電力生產中，線性最優的控制器已占據著越來越重要的地位，但是需注意的是，線性最優的控制器主要是根據電力系統中某些線性化模型進行有效設計的，因此，其在非線性的電力系統的應用還需進一步研究。

5、綜合智能系統的控制

和智能控制方法及現代控制方法進行巧妙結合。如神經網絡的自適應控制、神經網絡的變結構控制、變結構的模糊控制、自適應或自組織的模糊控制等。主要包括各種智能控制方法間所用的交叉結合方式，在電力系統的研究中，常把專家系統和模糊控制進行結合使用，把神經網絡和模糊控制進行結合使用，把自適應控制、模糊控制、神經網絡控制進行結合使用，把神經網絡和專家系統進行結合使用等。除了上述方法，還經常把變結構控制、微分幾何控制、白適應控制等方法運用在電力系統中。智能技術在電力系統中的廣泛應用能在很大程度上促進電力系統自動化進程的快速發展。

小結：本文主要從電力系統自動化簡介、電力系統自動化的詳細內容、智能技術在電力系統自動化中的應用探究作了相關論述，以促進電力系統自動化智能技術的不斷發展。

參考文獻：

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