電力系統自動化智能技術的應用研究

李志飛，朱　凱（國網安徽省電力公司滁州供電公司，安徽　滁州　239000）

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電力系統自動化智能技術的應用研究

李志飛，朱凱（國網安徽省電力公司滁州供電公司，安徽滁州239000）

近些年來，隨著科學技術水平的穩步提升，電力系統也有著巨大的發展，尤其是電力系統自動化智能控制技術因其可靠、安全、高效而受到人們的青睞。隨著智能技術在電力系統的大范圍應用，不僅落實了系統運行的效率，還減少了在電能輸送時的損耗，成為了電力系統中的熱門技術。本文將對電力系統自動化中智能技術的應用進行詳細的描述和研究，旨在為廣大同行提供可用經驗。

電力系統自動化；智能技術；應用探究；系統監測

電力系統是具有時變性、非線性、動態性、參數不可知性等特點的一個維數很大的動態系統。電力系統的分布是具有地域廣泛性的，并且系統中的相當一部分元件具有飽和、延遲和磁滯等特性，所以想要達到有效控制的目標是十分具有難度的。然而隨著社會經濟的飛速發展，對電力系統控制的要求必然與日俱增，實現有效控制電力系統是具有時代意義的［1］。自動化技術與智能技術的引進為電力系統控制帶來了一陣春風，隨著這兩項技術的逐漸完善，它們已經運用到了電力系統建設的每個層面，成為了電力系統管理不可或缺的一部分。電力系統自動化控制大幅度的提升了電力系統控制的質量以及有效性，也很大程度上提升了系統的反應時間和調整了操作的有效性，這對于我國的電力事業發展無疑起到了巨大的促進作用。時至今日，電力系統自動化中智能技術控制已經形成了一個比較健全的體系，達到了規范化、精確化、標準化。

1　電力系統自動化中智能技術內容及發展

1.1電力系統自動化簡介

電力系統自動化是指對電力設備和電力系統的自動控制、調度和監視，它是電工二次系統的組分［2］。電力系統自動化實現了對局部和整體電力系統以及其中的各個元件的遠程或者就地的自動協調、控制與監視，它使用了多功能自動決策、檢測、控制的設備，以及數據傳輸系統和信號系統。

1.2電力系統自動化中智能技術

目前，電力系統自動化智能技術是基于過去的自動控制技術來進行智能控制。這項技術旨在使電力系統運行更加高效節能，并且安全可靠。它是對物理電力系統進行資源優化配置，主要運用了控制、計算機、信息、通信、傳感器等技術。

2　電力系統自動化的詳述

電力系統自動化按照電力生產配送的階段是分為多個方面的，包括電網調度、電力工業管理系統、供電系統等等，這些方面結合便形成了一個分級分層的電力自動化系統［3］。

2.1電網調度自動化系統

電網調度自動化系統是利用計算機實現的一個控制系統，主要包括以下兩個方面的內容，首先是信息收集與信息顯示系統，其次是將實時的計算和控制分析落實的軟件系統。圖1為電力調度自動化系統的示意圖。

2.2電力工業管理自動化系統

電力工業管理自動化系統也是基于計算機，通過計算機來控制電力工業管理系統，從而達到自動控制的效果。該系統包括的內容主要有：設計管理、施工管理、生產管理、計劃管理、資料檢索與財務管理、人資管理等。

2.3供電自動化系統

供電自動化系統是針對供電系統的符合進行的管理，它采用聲頻或工頻的控制形式。合理的運用微型計算機遠程編程的方式，可以實現變電站不需要人來值班，實現自動化［4］。還可以使用微型計算機組進行類似于中心調度監控系統的實時監控，主要針對地區調度事項。

圖1　電力調度自動化系統

3　電力系統自動化中智能技術的應用

電力系統自動化是電力系統建設的重要內容，它提高電力系統日常運行質量和效率，使電力資源得到良好的運用，提高百姓的生活質量，對我國經濟的繁榮發展具有十分重要的作用。電力系統自動化的發展已經相對迅速，廣泛應用控制方法目前主要有以下四種，前線性最優控制、專家系統控制、神經網絡控制、模糊控制。

3.1線性最優控制的應用

在電力系統進行遠距離輸電的過程中，想要改善發電機電壓的控制效果或想要強化控制力度時，通常采用最優勵磁控制的方法。最優勵磁控制的控制原則是應用線性最優控制，對比發動機測量電壓和給定電壓，再根據PID法求出偏差，最后得到控制電壓。最優勵磁控制主要是調節控制電壓使其最優化，同時相應的調整電壓相位轉移角，確保控制電壓轉換為輸出電壓，使控制操作過程更為高效。通過線性最優控制原理得到的最優勵磁控制方法實現了發電電壓控制和控制器控制，使局部線性化模型控制內容得到了優化。但是線性最優控制也有一定的弊端，它一般只適用于局部線性化模型中，對其他模型體系進行控制時效果不理想。

3.2專家系統控制的應用

專家系統控制主要以專業智能計算機程序系統為依托，通過專家的水平經驗及知識解決突然發生的問題的控制體系。在當前的電力系統自動化控制的過程中，專家系統控制的發展已經相對成熟，系統的方方面面均以涉及到專家系統，例如對故障處理或設備管理過程中都已用到專家系統。專家系統控制在當前控制過程中對故障或緊急狀態甚至對故障地點、故障狀況進行判斷和處理，使系統在最短的時間內恢復正常。

3.3神經網絡控制的應用

神經網絡控制在電力系統中應用也比較成熟，它算是現在智能控制技術中的比較有效的新技術。根據數據的非線性原則特征，對系統網絡數據庫、運行數據進行優化得到最優的控制方案是神經網絡控制在電力系統中的主要應用。人工智能系統、數學系統、計算機系統被神經網絡控制巧妙的結合在一起，使得能量消耗收集、能量損耗計算、能量損耗分析框架更為精確直觀，提高了系統的工作效率。神經網絡控制能夠改善神經結構，對控制模型做出準確分析［5］。隨著神經網絡硬件水平的提升，神經網絡控制改善了系統運行的質量，并且提高了電力系統的效益。

3.4模糊控制的應用

在電力系統自動化操作過程中經常應用到模糊控制。通過模糊系統能夠使控制系統動態模式更加精確性，對結構龐大、內容關系復雜的大型電力系統的控制調整起到加強作用。當前，模糊控制在電力系統中的應用已經有了一定的規模，它可以從根本上解決電力系統的變量復雜問題和難以掌握實時的系統動態等問題，將使電力系統自動化控制邁向新的高度。模糊系統控制原理是依照自身數據控制的完整性以及設置的控制規則，對電力系統中的數據進行模糊處理和分析。該方法的特點是具有高準確性和精確性，它可以一定程度上改善電力系統自動化控制可靠性。

3.5綜合智能系統的控制

綜合的智能控制是把現代的智能控制方法和現代的控制方法進行適當的結合的一種控制手段。例如自適應性的神經網絡、變結構控制的神經網絡、變結構的模糊控制、自適應或自組織的模糊控制等。主要表現在各種智能控制方法間交叉使用，在研究電力系統時，經常結合使用專家系統和模糊控制，經常結合使用模糊控制和神經網絡，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。

4　結語

隨著我國社會經濟的飛速發展，電力市場經濟也隨之不斷的進步。電力系統自動化智能控制技術作為電力系統的重要技術，也受到了人們的期待和關注，必然需要向著高質量、高效率、穩定安全的目標穩步發展。除了上文介紹的控制方法，還有白適應控制法、變結構控制法等方法被用在電力系統控制當中。智能技術如此大范圍的在電力系統中的應用，勢必促進電力系統自動化控制的進步。在設計電力控制系統的過程中，不僅要考慮控制質量，也需要將控制成本考慮在內，在順應智能技術發展趨勢的同時，也需要減少成本投入，更要減少輸電、配電過程中的電能損耗，提高電力經濟效益，響應可持續發展略，建成節能環保的電力體系。

［1］電力系統自動化中智能技術的應用分析［J］.北京電力高等專科學校學報（自然科學版），2012，29（6）：151～152.

［2］王艷.淺談人工智能在電氣自動化控制中的應用［J］.科技致富向導，2010（26）：89～90.

［3］葉干洲.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用［J］.科技資訊，2010（15）：95～96.

［4］探討智能技術在電力系統自動化中的應用［J］.城市建設理論研究（電子版），2011（32）：130～135.

［5］淺析電力系統自動化中智能技術的應用［J］.黑龍江科技信息，2011 （32）：141～145.

2016-4-10

TM76

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2095-2066（2016）13-0035-02