電力系統自動化智能控制的方法

余天文

（南丹縣水利電業有限公司 廣西南丹 547200）

電力系統采用自動化控制手段是提高系統運行效率的關鍵舉措，也是行業發展重要趨勢。智能控制在自動化中具有重要作用和意義，能起到推動自動化實現的作用，它的應用除了表現在設備與調試外，還能改善現有系統，解決現存問題。

1 智能控制

對于智能控制，它是伴隨控制理論不斷發展產生的新控制技術，作用在于解決現有控制方式難以解決的問題，對有極高適應性要求和不確定或非線性問題尤其適用。電力系統本身就是具有較強非線性特征的系統，其包含很多還沒有建模的部分，加之分布范圍廣泛，導致其控制管理難度極大。另外，在經濟社會與科技水平快速發展進程中，現有調度控制難以適應新時代提出的電網運行控制需要，標新為缺少指令設備與控制技術，導致控制中時常產生誤動或拒動，最終對電網運行效率造成影響。為有效解決這一實際問題，有必要在電力控制應用智能控制[1]。

2 智能控制在電力系統中的實施方案與措施

電力系統引入智能控制前，需制定詳細的實施方案，以原系統為基礎，對當前控制系統潛在的問題及缺陷進行檢查與處理，從而確定智能控制需要解決哪些問題，應具備哪些功能。與此同時，還要以智能控制的功能為依據，確定行之有效的應用措施，編制任務書，按照其相關要求，以圖紙的方式繪制智能控制，并選出合理可行的應用方案，最終為智能控制充分運用，發揮預期效果奠定良好基礎。

得出智能控制實施方案后，根據方案安排詳細的應用工程，按照圖紙改造現有的自動化控制。此時，相關技術人員必須積極承擔責任，針對智能控制應用時可能產生的問題，進行有針對性的分析研究，制定解決措施，不擅自改動設計圖紙，以此確保智能控制得以順利應用，并發揮出應有效果。

3 電力系統自動化中智能控制方法應用

3.1 專家系統控制

電力控制中，專家系統控制有很多作用效果，可辨識電力系統所處狀態，同時對系統進行控制，采取合適的處理方案，使電力系統控制得以恢復；為系統進行規劃，并幫助調度人員的教育培訓工作；預報電力系統短期負荷，分析系統的靜態安全與動態安全；當系統產生故障時，隔離故障點，避免故障擴大，縮小其影響范圍。然而，雖然該系統作用多樣，但也存在一定局限性，如不具備創造性，電力控制系統方面的知識還處于淺層次，針對那些深層技術還缺少認識與理解；不具備學習能力，針對某些新問題，一般難以有效解決；對于復雜問題，在分析和組織上無法達到預期效果。基于此，在應用該系統時，應充分考慮系統有效性及知識獲取，同時注意和其它方法的整合應用，從而對系統予以完善[2]。

3.2 模糊控制

自動控制的應用與實現需要以構建相應的數學模型為基礎，而常規數學建模難度很大，對準確度也有很高的要求，對電力系統而言，其數據量巨大，在這種情況下進行數據建模是有很大難度的，幾乎無法完成。但模糊控制憑借其語言變量的模糊與邏輯推理，使系統控制得以簡化，保證操作的便捷性，在非線性控制中尤其適用。此外，模糊控制在日常生活中也有所應用，如微波爐就是模糊控制的典型應用。在微波爐中，會用到恒溫器進行溫度控制，為使用者提供不同的溫度檔位。模糊控制的適應能力很強，且容錯性良好，可減少或避免錯動及誤動等現象的發生，是一種理想的非線性控制系統。同樣，該技術也存在一些問題，如具有較強的經驗性，且系統性與穩定性均有待提高等，這些都需要相關技術人員進行深入分析和探究[3]。

3.3 人工智能

在電力系統中，人工智能作用在于故障診斷。過去對設備故障，主要由人工完成分析預測，以系統收集到的狀態信息為依據，分析故障產生位置與產生原因，同時對故障造成的影響予以預測，這一方法不僅效率十分低下，而且還會影響到系統運行可靠性與穩定性。引入人工智能后，能從根本上解決以上問題，目前在電力系統的自動化當中，人工智能應用在很多方面，以ES的應用最為成熟。ES除包含電力系統所有理論知識外，還容納了豐富的實踐經驗，而且通過對獲取與表達方式的改進，提高系統故障診斷能力及效率。另外一個比較先進的是ANN，其主要特點為使系統具有學習和組織能力，省去知識形成及獲取的復雜過程，同時以學習結果為依據，建立診斷樣本，進而在后續診斷過程中直接根據樣本確定故障點具體為止與故障的種類及其可能造成的影響[4]。

3.4 線性最優控制

對于最優控制，它是先進的最優化理論于系統控制領域充分應用的具體表現，作用原理為：最某種條件下，找到與系統最符合的控制方法與策略，確保性能指標能夠達到最優。它在電力系統當中的實際應用可謂是由來已久，相關研究得出，通過對最優控制的合理應用，可以提高電網輸電能力，尤其是遠距離輸電，同時保證輸電品質，保證電能質量。然而，因其僅可以對部分線性模型給出最優策略，所以控制作用往往有限，在具有較強非線性的系統中，應用效果一般，所以在實際應用過程中，主要用于部分線性模型[5]。

3.5 監控技術

監控在電力系統中是一個重要的部分，通過實時監控，控制中心的工作人員可以隨時掌握系統實際運行情況，并且在電力行業快速發展的進程中，監控尤其是智能監控得到明顯進步。對智能監控而言，它可以為使用者提供全數字化操作界面，同時對系統實際運行實施圖形與數據監控及分析，為管理調度人員的決策提供可靠依據。此外，當前的智能控制還能實現遠程遙控、實時報警與遙控閉鎖，提高控制效率，并節省人力資源，保證電力生產與輸送的安全性、可靠性，進一步提高系統控制自動化程度，滿足時代與行業發展基本需要。這一方面的智能性表現為，在分析高壓進線、低壓進線、電源切換時，優先考慮分布分層式結構，同時實時監控溫度變化及運行情況。另外，系統還能對不同的遙信量進行監測，將監測到的信號反饋至控制中心[6]。

3.6 綜合智能系統

所謂綜合智能系統，實際上就是對不同的智能控制進行整合，一同應用在電力系統當中，集合多種不同智能控制的優勢，實現不同技術和方法的優勢互補。在綜合智能系統當中，其神經網絡可對非結構性信息進行處理，模糊技術對結構化信息進行處理，進一步擴大系統實際應用范圍，保證信息處理質量與效率，在龐大而復雜的電力系統當中尤其適用，對提高電力系統自動化程度有重要意義與價值。就目前而言，很多專業技術研究人員均將綜合性智能系統作為主要發展方向，成為電力系統智能控制重要發展趨勢，企業應增加有關方面的投入。

4 結束語

綜上所述，在電力系統及其自動化控制中合理應用智能控制方法能進一步提高自動化程度，同時伴隨相關技術人員對智能控制分析研究的不斷加深，不同控制方式間有了越來越緊密的關系，并因此形成具有綜合性特征的控制系統，推動電力系統快速發展和提高。作為電力企業的技術人員，需要正確認識應用和發展智能控制的重要性與必要性，通過學習和培訓不斷提高自身知識與業務水平，進而為企業發展作出應有的貢獻。

[1]劉瀚濤，何婧.智能技術在電力系統自動化的應用探究[J].科技與企業，2016（07）：96.

[2]朱長君.淺論電力系統自動化中智能技術的主要應用[J].民營科技，2015（10）：58.

[3]何章瑋.淺析電力系統自動化與智能技術[J].裝備制造技術，2013（11）：50～51+60.

[4]劉偉.電力系統自動化控制中的智能技術分析[J].機電信息，2012（33）：108～109.

[5]吳曉蓉，王建華，張忠華，王穎.電力系統孤網運行安全穩定分析及智能控制研究[J].吉林電力，2012，40（04）：8～11.

[6]張永剛，葉魯卿，曾偉民，姜文立.智能控制-維護-技術管理集成系統（ICMMS）及其在電力系統中的應用（三）電力系統自動發電控制的ICMMS體系設計[J].電力系統自動化，2012（01）：34～37+63.