電力系統自動化控制中的智能技術應用研究

金濤

摘 要：為減輕人員勞動性，保證電力系統運行效率，現代電力系統開始朝向智能化、自動化方向進行了發展，而業內人士也一直在對系統自動化控制體系進行著調整，并開始將智能技術運用到了該系統之中。本文將以智能技術與電力系統自動化控制介紹為切入點，對智能技術優勢展開分析，進而探索出智能技術在電力系統中的運用方案，并就該項技術發展進行了展望，旨在提升智能技術運用水平，促進電力系統的有效發展。

關鍵詞：自動化技術 電力系統 智能技術 模糊控制

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）08（c）-0002-02

通過對電力系統的研究可以發現，該系統具有維數大、參數不可知以及動態性等方面的特點，而其系統分布也較為廣泛。在系統會中，多數元件都屬于飽和狀態，有著磁滯以及延遲等方面的特點，對其進行控制難度相對較大。而自動化技術與智能化技術的運用，使該系統進入到了新的發展階段，電力系統控制有效性與質量得到了切實提升，有效促進了國內電力事業的發展，因此對智能技術在電力系統應用進行研究具有一定價值。

1 電力系統自動化控制與智能技術

1.1 電力系統自動化控制

所謂電力系統自動化技術，就是指電力系統在進行建設過程中，會將自動調整與計算機控制技術運用到系統各部分之中，進而形成的自動化調整與控制技術。該技術的運用，主要包含配電自動化、發電控制自動化以及電網調度自動化三部分內容[1]。當電力系統實施自動化控制時，技術人員需要明確智能技術特性，要對系統控制、通信以及測量等部分進行不斷深化。

1.2 智能技術

現代電力系統自動化中的智能技術，是以傳統自動化控制體系為基礎的智能化系統調節技術。該技術以物理電力系統為依托，通過對信息技術、傳感測量技術以及通信技術等手段的運用，完成對電力資源的合理配置，以保證電力系統運行的經濟水平與安全水平[2]。

2 智能技術優勢

2.1 用電更加智能

將智能技術運用到電力系統之中，可以使自動化技術發揮到最佳狀態，實現智能化用電目標。如果在用電過程中出現此信息采集與設備智能化交互能力下降的情況時，智能技術便會發揮作用，展開智能化用電模式[3]。同時智能雙向互動系統也可以達到電網用戶積極交互的目標，能夠為用戶帶來更加優質的服務，保證客戶的各種用電需求都能得到滿足。

2.2 發電更加智能

該項技術的運用，可以使電力系統控制能力得到切實增強，電源結構與電網結構存在的問題也會得到優化，可以在光伏發電與風能發電科學中起到一定作用。智能技術會為信息雙向交互信息傳輸的實現提供可靠助益，能夠真正實現對發電系統的高質量控制，可以成功帶動能源持續性發展[4]。整體系統運轉會更加智能化、科學化，可以有效擺脫傳統系統運作模式存在的弊端。

2.3 調度更加智能

智能技術最為突出的作用，就是能夠對電網進行合理調度，實現智能電網運作模式。就調度系統而言，系統需要擁有高水平的安全預警系統與數據采集系統，要求能夠對系統所需數據進行全面性采集，并可以在系統出現故障時，第一時間做出反映并進行報警，以便相關人員及時做出應對[5]。同時智能技術的運用，也能夠保證調度過程中系統經濟與安全的平衡，保證系統所含價值能夠被充分挖掘出來。

3 智能技術在電力系統自動化控制中的應用

3.1 線性最優應用

現代社會電力需求極高，且遠距離輸電線路較多，在此環境中，使用最優勵磁模式能夠實現對電機電壓的有效控制。主要是因為，該控制方式是以線性最優控制為依據，對給定電壓與發電機測量電壓數值進行比較，并運用PID法完成對偏差數值的運算，進而獲得控制電壓數值[6]。通過對最優勵磁的運用能夠對最優電壓進行科學調節，實現對電壓相位轉移角的調整，保證控制電壓能夠被成功轉換為輸出型電壓，進而完成相應控制任務。按照線性最優原則，技術人員能夠對最優勵磁進行合理運用，保證局部線性模型控制內容的切實強化。

3.2 集成智能系統應用

集成智能系統內部結合較為繁雜，擁有較大的智能控制潛能，主要包含電力系統間交聯與智能控制系統、技術等內容。就現代電力系統而言，智能系統仍然處于初期發展階段，相關人員還在對該系統進行著不斷的研究。一些專家學者將專家系統與神經網絡系統模式融合在了一起，形成了新型集成智能系統，使該系統獲得了新的發展方向[7]。模糊系統中的神經網絡可以對非結構信息進行更加優質的處理，所以將模糊邏輯與人工神經網絡結合在一起，具有一定技術基礎支持。雖然這兩項技術均屬于智能系統范疇，但兩者的側重角度卻并不一致，模糊邏輯更加注重對不確定性以及非統計性問題的處理，而人工神經網絡更加適合低級別計算。此外，模糊邏輯會提供應用程序框架，而感知器神經網絡主要負責對數據進行發送，兩者屬于相互補充的關系。

3.3 模糊控制應用

模糊控制屬于電力系統自動化操作中常用的一種控制系統，該系統的運用能夠有效提高動態模式控制精準度，尤其對于內容關系復雜與結構龐雜的電力系統控制效果更加明顯。經過多年發展，模糊控制已經在電力系統中得到了廣泛運用，其可以有效克服電力系統動態化以及變量復雜化的特性，實現對系統的有效控制，保證電力系統自動化控制水平的切實提升。模糊系統會對依靠自身數據對電力系統進行有效控制，并會設置出相應控制規則，以完成對系統中數據的模糊分析與處理。這種控制方式精準度較高，能夠提升電力系統自動化控制可靠程度。

3.4 神經網絡應用

神經網絡控制模式出現在20世紀40年代，并在誕生幾十年后，出現了研究低迷的狀態，直到后期人們認識到了神經網絡的重要性，才開始重新展開了對該系統的研究，而現代神經網絡也由此開始形成。這種控制系統由多種簡單性神經元所組成，能夠對特定權重信息進行連接，且會按照相應學習算法，對權重進行調整，進而實現M維空間到N維空間的非線性映射處理。現代神經網絡更加傾向對神經機構與網絡新型學習算法的研究，可以有效解決神經網絡硬件問題。endprint

3.5 專家系統應用

智能技術的運用，使得專家系統開始形成，并在電力自動化系統種得到了運用。該系統涉及內容相對較多，應急處理系統、電力系統性能恢復以及系統狀態調試都屬于該系統內容，同時短期電力負荷預警、系統電源狀態識別與故障排除等內容也涵蓋在其中。由于該系統約束力較大，整體系統智能化水平也需要進行提升，所以該系統仍需不斷進行優化。此外系統只能進行智能化操作，無法進行模糊理論操作，難以實現對適配功能的深層次認知，也是相關需要注意的問題。

4 智能技術在電力系統自動化中的發展展望

4.1 人工智能故障判斷方面

以往電力系統在對故障進行診斷時，多數都會采用單理論、單過程以及單故障的方式，完成相應故障診斷工作。這種診斷方式雖然具有一定作用，但卻有較強的局限性，并不能滿足現在電力系統發展過于復雜的問題。為解決這一問題，電力系統故障診斷今后會朝向人工智能化方向發展，該項診斷技術會按照電力系統設備需要，對設備內部異常數據實施多方位以及多層次分析模式，能夠切實滿足系統內部發展要求。

在使用人工智能故障判斷技術時，需要按照大規模設備需要，對系統可能出現的異常數據與故障進行多層次與多方位的預估與分析，準確判斷出可能出現的故障，相關人員能夠在此基礎上，對系統故障進行切實改善與控制，以達到對故障發生原因與發生位置進行準確判斷的目標，從而有效降低故障發生對系統造成的影響，提高系統運行穩定性，保證社會用電安全性與充足性。

4.2 智能化控制方面

智能實時控制技術能夠對電力系統的各項數據進行實時控制與監測，進而完成相應系統控制任務。該項技術的運用，能夠有效提高對于系統的控制質量，可以加強系統控制力度，以保證系統風險能夠被控制在合理范圍之內。同時，伴隨工程技術與網絡技術的切實提升，系統智能化控制標準也會隨之提升，要求會更加嚴格。此外，由于實時控制技術能夠通過圖形對系統運行狀況與數據信息進行體現，使用者觀察會更加直觀，可以切實減少故障發生概率，保證設備資源運用合理性，避免浪費情況的出現。目前該項技術已成為電力系統的主要發展方向，今后勢必會得到更好地發展。

4.3 綜合化智能控制方面

所謂綜合智能技術是指，電力系統自動化控制體系在運行時，技術人員會按照智能技術控制需要以及系統實際運轉情況，將故障分析技術、模糊邏輯控制技術與線性最優控制等技術進行科學融合，保證現代控制與智能控制一致性。這種技術與現代大型電力系統需要極為匹配，能夠達到系統自動化控制資源的配置內容需要，與智能技術優化標準也極為符合，屬于電力系統智能技術發展必然趨勢，值得業內人士對其展開深入研究。

5 結語

通過本文對電力系統自動化控制相關內容的介紹，使我們對該系統以及智能技術有了更加深入的了解。相關人員應認識到智能技術在該系統中的重要作用，要按照電力系統發展方向以及實際自動化控制需要，對智能技術進行合理運用，真正將該項技術具有的優勢應用到電力系統之中，保證系統能夠完成高質量調度、發電與用電，并能夠保障專家系統、模糊邏輯與線性最優等理論能夠得到切實運用，實現電力系統自動化最佳控制模式，為我國電力事業發展奠定良好基礎。

參考文獻

[1] 王源.關于電力系統自動化中智能技術的應用研究[J].中國高新技術企業，2014（1）：149-150.

[2] 劉圳.智能技術在電力系統自動化中的應用[J].廣東科技，2014（Z1）：35，39.

[3] 黃安林.淺析智能技術在電力系統自動化中的應用[J].中國高新技術企業，2014（14）：148-149.

[4] 魏春暉.電力系統自動化中智能技術的應用[J].電子技術與軟件工程，2015（24）：161.

[5] 李志飛，朱凱.電力系統自動化智能技術的應用研究[J].低碳世界，2016（13）：35-36.

[6] 徐云芳，李潔.電力系統自動化控制中的智能技術應用探究[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2017（3）：118-119.

[7] 劉青松.智能技術在電力系統自動化中的應用探析[J].中國新技術新產品，2015（1）：53.endprint