張姝
摘 要:電力系統自動化中應用智能技術乃是更加先進的人工智能在原有自動化技術基礎之上的升級。其在提升原有自動化系統安全性、穩定性、經濟性各方面優勢顯著。當前常用于電力系統自動化中的智能技術包括專家控制技術、模糊控制技術、線性優選技術等,但也存在一定問題,需要未來繼續加強創新,以實現電力系統智能自動化技術的完善、成熟。
關鍵詞:智能技術;電力系統;自動化;應用
建設現代化經濟體系,必須把發展經濟的著力點放在實體經濟上,把提高供給體系質量作為主攻方向,顯著增強我國經濟質量優勢。而經濟發展與改革的核心支柱之一是能源,尤其是以電力為代表的現代能源。這就需要強化互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合,著力培育經濟新增長點、形成新動能。在電力能源領域,就是要加快電力系統自動化中應用智能技術進程,提高現代電力系統智能自動化發展水平。
一、智能技術在電力系統自動化中的重要性
在電力系統實現網狀分布以前,較短的傳輸距離、有限的覆蓋范圍決定了電力傳輸、分配、調度等一系列管理工作僅僅依靠人工處理也能夠順利實現。然而,經濟的發展給電力能源擴大規模、延伸距離提出了迫切要求,也使我國在較短時間內建成了覆蓋絕大部分國土面積的電力網絡。不過,日益龐大的電網和呈指數級增長的管控復雜度也讓潛藏的風險日積月累。傳統的人工處理模式不僅耗時費力,而且成本高昂,更時常因為難以規避的錯誤或疏漏造成管理低質低效。
正因如此,電力系統自動化管理便應運而生。借助計算機技術的自動化核心機制,電力系統無論監測、檢查還是日常管理都能在最大程度上以機器替代人工作業。同時,過去由于人工處置不及時而極易出現的滯后問題也得以解決,實現了系統自動化實時管控。不僅如此,電力系統自動化還在自動記錄、匯總、整理、分析各項數據信息基礎上實現了實現了自動報警功能,將系統中任何異常狀態或緊急情況實時傳達至終端管控者。如此,電力系統故障發生率大幅降低,進而全面提高系統工作效率,也在更大程度上提升了電力系統的經濟效益與社會效益。
不過,當電力系統構建范圍持續拓展、環節日漸增多后,系統運行產生的不確定參數及動態數據信息也成倍增加,給既有的自動化系統提出了新挑戰。而智能技術便成為應對新問題的新利器。通過電力系統自動化應用智能技術,人工智能的自主學習功能全面提升了機器自主分析與解決問題的能力。尤其是面對大量不確定、高復雜度的疑難雜癥時,智能技術模仿人腦的自主研判能力進一步實現了電力系統自動化的安全、穩定、優質、高效,進而成為系統自動管控的主力。
二、智能技術在電力系統自動化中的應用路徑
(一)專家控制技術
顧名思義,就是人工智能技術無論是理論知識還是實務操作均已達到專家技術級別。此技術的典型優勢在于其自主發現問題、分析問題和解決問題的能力,以及能夠在遭遇系統緊急情況下自動修復受損環節等。不僅如此,由于這一技術的實務操作相對簡便,故而在電力系統智能自動化中的應用程度較高、應用范圍也較廣。
(二)模糊控制技術
模糊控制是相對于傳統控制理念的精確性而言,即,面對電力系統自動化過程中產生越來越多不夠精確的變量信息、模糊數據,模糊控制才能實現對癥下藥。這種在現代家電類產品中廣泛應用的智能技術已有不少實務經驗,可以在電力系統自動化控制中產生大量實用價值。
(三)線性控制技術
又叫線性優選控制技術。指在控制管理模式中具有較高的可選擇性。也就是借助智能控制在不止一套解決方案中自動、自主選擇最具適應性、最有針對性的實務操作方式。這類技術屬于現代控制技術最主要的組成部分。尤其是在遠距離輸電控制操作中,采用這類智能控制技術能夠大幅提升電能輸送的能效率,同時也有助于改善長途電力輸送過程中的動態質量。而從目前眾多實務操作經驗來看,這類智能控制技術最易在大規模設施設備的運行中發揮效率、取得最好的智能控制結果。
(四)神經網絡控制技術
神經網絡是只存在于生物體內的有機質,尤其是作為高級智慧生物的人類在神經網絡方面具有獨樹一幟的創造性應用。神經網絡由無數個體神經元彼此聯結形成。單個的神經元結構簡單,但當其形成集群合力作業時,就能形成人類獨有的判斷力、決策力。智能自動化正是模仿了人類神經網絡結構而創造出神經網絡控制技術。這一技術具有去中心化、分布式、非線性的結構,在信息處理、數據存貯方面具有很高的柔性特質,因而能夠實現人工智能的深度學習、自主組織、并行處理及具有高度適應性。
三、電力系統自動化應用智能技術的發展趨勢
技術的發展始終是優勢與問題并存的持續過程。現有的電力系統智能自動化技術固然大力助推了管理與控制的品質和成效,然而依然存在若干不足之處。比如專家控制技術在靈活度方面有待提高。現有技術對預置程序依賴度較高,自主解決問題的水平則有所不足等。又如,現階段智能技術應用依然存在區域化阻隔問題,信息共享機制建設有待加強、力度較為欠缺。在一個呈網狀分布的現代能源體系里,先進技術從理論到現實的轉化必須通過大范圍、深幅度的實踐,通過經驗分析和教訓總結才能多快好省地普及應用到每個節點。因此,未來的電力系統智能自動化技術應用還需要加強區域協作,以先進帶動后進,要在全局智能化基礎上實現智能化水平的持續提升。
因此,未來在電力系統自動化應用智能技術時可以更多關注集成智能技術。也就是將現有的專家控制、模糊控制等技術集約化、體系化、規模化,集眾家之所長,故而能夠規避現有各類單項智能技術尚存缺陷,也就能夠突出優點、弱化不足,進而推動智能自動化技術向更加完善、成熟的方向發展。
結束語:
縱觀我國電力系統自動化發展進程可知,從傳統完全依賴人工操作到二十一世紀實現智能自動化的普及和深入應用,電力系統自動化應用智能技術的實質正是以創新引領發展的現實體現,是關鍵共性技術、前沿引領技術、現代工程技術、顛覆性創新技術在電力系統中的強化應用。因此,要在供給側結構性改革的轉折關口實現電力系統全面轉型升級,需要持之以恒推進創新體系建設,不斷加快眾多創新技術的轉化。這不僅是進一步實現智能技術在電力系統自動化中深入應用的途徑,也是電力系統瞄準前沿技術、強化戰略科技力量的手段,更是以智能技術推動電力系統自動化可持續發展的必由之路。
參考文獻:
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