淺談電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)的應(yīng)用

張厚朝（合肥電力安裝有限公司，安徽　合肥）

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淺談電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)的應(yīng)用

張厚朝（合肥電力安裝有限公司，安徽合肥）

在當(dāng)下科學(xué)技術(shù)水平快速發(fā)展的時(shí)代背景下，電力系統(tǒng)的發(fā)展也取得了飛躍式的進(jìn)步，而人們也因電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)所具備的高效性、安全性及可靠性而越來越重視電力系統(tǒng)。目前智能技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)之中，其除了可以在一定程度上使輸送電能的損耗得以有效的降低，同時(shí)還可以使電力系統(tǒng)運(yùn)作的效率實(shí)現(xiàn)有效的提升，已然成為了電力系統(tǒng)中最重要的技術(shù)。因此不斷地對電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

電力系統(tǒng)；智能技術(shù)；應(yīng)用

引言

目前，我國的電力系統(tǒng)的發(fā)展正因快速發(fā)展的城市化進(jìn)程而得到了極大地推動(dòng)，另一方面，運(yùn)作電路的成本也正在快速地增加，所以為了確保電力系統(tǒng)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，對一種合理且高效的控制技術(shù)加以探尋具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。而此時(shí)電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生了。本文對電力系統(tǒng)自動(dòng)化的含義以及電力系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并對智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1　電力系統(tǒng)自動(dòng)化的有關(guān)內(nèi)容

1.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化的含義

構(gòu)成二次系統(tǒng)的基本內(nèi)容之一就是電力系統(tǒng)自動(dòng)化，其主要是指自動(dòng)化地監(jiān)控及調(diào)節(jié)電力設(shè)備和電力系統(tǒng)，其憑借具備多項(xiàng)功能的自動(dòng)化決斷和監(jiān)控系統(tǒng)，再根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)和傳輸信號的系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)同步或遠(yuǎn)程自動(dòng)化地調(diào)度和監(jiān)控電力系統(tǒng)的整體或局部，進(jìn)而使運(yùn)作電力系統(tǒng)期間的可靠性及穩(wěn)定性得以有效的確保。

1.2電力系統(tǒng)自動(dòng)化的關(guān)鍵內(nèi)容

電力系統(tǒng)自動(dòng)化可根據(jù)生產(chǎn)和分配電能等過程劃分成以下幾方面：①自動(dòng)化管理行業(yè)系統(tǒng)，管理系統(tǒng)的項(xiàng)目主要包括管理生產(chǎn)、管理人事和財(cái)務(wù)、設(shè)計(jì)規(guī)劃、檢索和收集資料以及施工等內(nèi)容［1］；②自動(dòng)化的信息傳輸系統(tǒng)，此系統(tǒng)也稱之為遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)，它能夠確保及時(shí)、有效地傳輸各電站之間的信息。此系統(tǒng)包含了遠(yuǎn)動(dòng)通道和有關(guān)的裝置，可達(dá)到遙控、遙測及遙信等目的；③自動(dòng)化調(diào)節(jié)電網(wǎng)，其主要是展現(xiàn)系統(tǒng)和收集信息，從而達(dá)到實(shí)時(shí)把控、測算及解析目的的軟件系統(tǒng)；④自動(dòng)化的供電系統(tǒng)，其主要體現(xiàn)在以下一些方面：a.把無需工作人員值班當(dāng)作變電所自動(dòng)化發(fā)展的基本態(tài)勢，再通過微型機(jī)來編輯遠(yuǎn)動(dòng)裝置的程序；b.借助工頻及聲頻控制來達(dá)到有效把控供電系統(tǒng)負(fù)荷的目的；c.憑借微型機(jī)或小型機(jī)來組成區(qū)域調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)，并使其達(dá)到類似于中心調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)的功能。另外反事故裝置自動(dòng)化、水電站綜合自動(dòng)化以及火電廠綜合自動(dòng)化等內(nèi)容都屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的范疇，這些內(nèi)容通過結(jié)合以上四方面的系統(tǒng)，共同發(fā)揮作用，從而使電力系統(tǒng)有效地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，進(jìn)而使電網(wǎng)運(yùn)作的穩(wěn)定性及安全性得以有效地確保。

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

2.1專家系統(tǒng)控制的使用

智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制技術(shù)之一就是專家系統(tǒng)，見圖1，此系統(tǒng)中包含了一些領(lǐng)域中專家知識如何有效地應(yīng)對突發(fā)性問題的案例，其在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中使用相對而言還是比較普遍的。在實(shí)際的使用期間，專家系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)是否處于警告運(yùn)行狀態(tài)或緊急運(yùn)行狀態(tài)等加以正確的判定，在此基礎(chǔ)上，此系統(tǒng)還可以自動(dòng)化地解決系統(tǒng)中存在的問題，從而使電力系統(tǒng)恢復(fù)正常的運(yùn)作。此智能技術(shù)還具備切荷功能，能夠根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)作的快慢加以相應(yīng)的變換及解析，還能夠?qū)收宵c(diǎn)加以正確地阻斷，并對靜態(tài)系統(tǒng)運(yùn)作的過程是否安全加以分析、判斷等。然而，在使用此技術(shù)的過程中依舊還有一些漏洞存在，譬如系統(tǒng)的深度和廣度等方面仍受到某些限制，沒辦法做到像真實(shí)的專家那樣根據(jù)實(shí)際情況來解析并處理具體的問題，倘若突發(fā)問題比較繁雜時(shí)，不易于選用高效的對策來對其加以處理［2］。所以，在使用專家系統(tǒng)時(shí)，必須對人機(jī)的相互結(jié)合加以充分地考慮。

圖1　專家控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.2線性最優(yōu)控制的使用

在電力系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)距離輸電期間，若想使控制力度得以加強(qiáng)，或是想使控制發(fā)電機(jī)電壓的效果得以優(yōu)化，則往往必須選取最優(yōu)勵(lì)磁控制的辦法。控制最優(yōu)勵(lì)磁控制的原則就是采取線性最優(yōu)控制，再將發(fā)動(dòng)機(jī)的給定電壓及測量電壓進(jìn)行比照，同時(shí)再應(yīng)用PID法計(jì)算偏差，最終測算出控制電壓。最優(yōu)勵(lì)磁控制主要是通過對控制電壓加以調(diào)度來使它達(dá)到最優(yōu)化，并對電壓的相位轉(zhuǎn)移角加以調(diào)節(jié)，保證控制電壓變換成輸出電壓，從而促使控制操作過程達(dá)到高效化的目的。根據(jù)線性最優(yōu)控制原理而得出的最優(yōu)勵(lì)磁控制辦法使控制器及發(fā)電電壓實(shí)現(xiàn)了有效的把控，同時(shí)也極大地完善了局部線性化模型的控制內(nèi)容。然而，線性最優(yōu)控制仍然存在著一些漏洞，其通常僅能在局部線性化模型中使用，在控制其他模型體系時(shí)無法達(dá)到很好的效果。

2.3神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的使用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)起源于20世紀(jì)40年代，它的使用和探究也相對已經(jīng)比較成熟了。智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的有效使用也因神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)所具備的自組織學(xué)習(xí)能力和非線性等特性而得到了巨大的推動(dòng)。由許多個(gè)神經(jīng)元根據(jù)一定的連接模式而有序地組成的網(wǎng)絡(luò)就稱之為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其中有諸多的隱含信息存在于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值方面，應(yīng)用某算法來調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值，能夠使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從m到n空間之間的非線性映射得以有效地實(shí)現(xiàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)也因此非線性映射過程的實(shí)現(xiàn)而被普遍使用于諸多領(lǐng)域之中，因?yàn)榧膊『腿梭w之間的關(guān)系十分繁雜，以往的技術(shù)無法準(zhǔn)確地對其加以把控，此時(shí)可以利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)來簡化它們之間的關(guān)系。當(dāng)下電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的使用探究大部分體現(xiàn)在怎樣使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)得以有效地實(shí)現(xiàn)，以及怎樣對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件和模型加以建立。

2.4模糊控制的使用

模糊控制是電力系統(tǒng)自動(dòng)化操作過程中使用較為廣泛的一種技術(shù)［3］。利用模糊系統(tǒng)可以讓控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)形式實(shí)現(xiàn)更為準(zhǔn)確化，并可以有效地強(qiáng)化控制調(diào)節(jié)內(nèi)容關(guān)系繁雜或構(gòu)造巨大的大型電力系統(tǒng)。目前電力系統(tǒng)中模糊控制的使用已經(jīng)取得了一些成績，其能夠使電力系統(tǒng)不易把握實(shí)時(shí)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)問題以及電力系統(tǒng)的變量繁雜問題得到有效地處理，從而推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。模糊系統(tǒng)控制原理是根據(jù)本身設(shè)定的控制準(zhǔn)則以及本身數(shù)據(jù)控制的完整性來模糊解析并處理電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)。此辦法具有精確性及準(zhǔn)確性較高等特征，其能夠在某些程度上使電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的可靠性實(shí)現(xiàn)有效地改進(jìn)。

2.5綜合智能系統(tǒng)的控制

恰當(dāng)?shù)卣犀F(xiàn)代的控制辦法及現(xiàn)代的智能控制辦法的一種控制手段就稱之為綜合的智能控制［4］。譬如變結(jié)構(gòu)的模糊控制、自適應(yīng)性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自組織或自適應(yīng)的模糊控制以及變結(jié)構(gòu)控制的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。其主要展現(xiàn)在各類控制方法之間的交互應(yīng)用，在對電力系統(tǒng)進(jìn)行探究時(shí)，時(shí)常需要將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及模糊控制加以融合應(yīng)用，同時(shí)還需要將模糊控制及專家系統(tǒng)加以融合應(yīng)用，另外還需要交叉應(yīng)用專家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并交叉應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制以及自適應(yīng)控制等。

3　結(jié)語

作為電力系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)也越來越深受人們的重視與期許。電力系統(tǒng)中智能技術(shù)的使用必將推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的發(fā)展。因此，在對電力控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，除了必須對控制質(zhì)量加以充分考慮之外，還必須充分考慮控制成本，除了要緊隨智能技術(shù)發(fā)展的腳步之外，還必須有效地降低成本投入，同時(shí)盡可能地降低配電及輸電期間出現(xiàn)的電能浪費(fèi)，從而達(dá)到有效地提升電力經(jīng)濟(jì)效益，使電力事業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。

［1］李朝瑞，郭偉亮.論電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用［J］.科技與企業(yè)，2012（17）.

［2］李志飛，朱 凱.電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)的應(yīng)用研究［J］.低碳世界，2016（13）.

［3］魏春暉.電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用［J］.電子技術(shù)與軟件工程，2015（24）.

［4］師 君.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用分析［J］.企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2014（31）.

2016-6-20

TM76

A

2095-2066（2016）19-0069-02