用人工智能實現(xiàn)變電站的自動控制

王淑強

（潞安礦業(yè)集團公司電力中心，山西長治 046204）

0 引言

變電站的作用是為用戶提供安全可靠的電能，既能充分滿足用戶的用電量又能保證用戶的使用安全，所以成本很高。如果選擇用人工智能的方法實現(xiàn)變電站的自動控制，就會減少變電站的輸送成本，同時加速變電站的響應(yīng)速度，還減少了人員操作可能造成的危險。用人工智能實現(xiàn)變電站的自動控制技術(shù)，使變電站可以像被人控制一樣，當需要低壓量增加的時候，人工智能能變電站所送出的負電量也隨之增加；反之當?shù)蛪毫孔儨p小的時候，其輸出的電量也自然減小，從而減小變電站的能源浪費。與之前傳統(tǒng)的變電站相比較，人工智能變電站使用光纜而不是電纜，使用數(shù)字而不是模擬，通過最基礎(chǔ)的技術(shù)研究，再進行系統(tǒng)集成，然后進行工程示范，使變電站變得更加安全可靠、系統(tǒng)集成度高，并且節(jié)能環(huán)保。

1 人工智能變電站的組成

（1）人工智能變電站是一種采用先進、可靠的智能設(shè)備，選用數(shù)字化信息、網(wǎng)絡(luò)化通信的智能技術(shù)來實現(xiàn)電網(wǎng)的自動化控制以及智能化調(diào)節(jié)，解決了普通變電器不能協(xié)同互助、不能在線分析解決問題等缺點，實現(xiàn)了電網(wǎng)之間的調(diào)度。

（2）智能變電站由過程層、間隔層、站控層3部分構(gòu)成。過程層又叫設(shè)備層，是由一次設(shè)備及相關(guān)的智能組件進行組合，共同構(gòu)成智能設(shè)備或智能終端，在過程層中既可以完成變電站的電能分配、電能變換和電能傳輸，還可以實現(xiàn)電能的測量、控制及保護。間隔層是一種由繼電保護裝置和測控裝置所組成的設(shè)備，可以實現(xiàn)電能從遠方進行輸入和輸出。站控層包含自動化系統(tǒng)、通信系統(tǒng)及對時系統(tǒng)等，可以面向全站來進行測量和控制，完成對數(shù)據(jù)所進行的采集和監(jiān)視，可以保護信息管理系統(tǒng)等。

2 數(shù)字化變電站與人工智能變電站之間的區(qū)別

（1）數(shù)字化變電站是指過程、間隔、站控3個步驟，是通過智能化一次化及網(wǎng)絡(luò)化二次化構(gòu)成的變電站。可以完成變電站中各個設(shè)備之間的信息共享，數(shù)字化變電站與傳統(tǒng)變電站相比較，優(yōu)勢是數(shù)字化變電站把傳統(tǒng)的模擬信息都轉(zhuǎn)變成了數(shù)字信息來進行傳遞，并且數(shù)字化變電站還建立了數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。

（2）數(shù)字化變電站所關(guān)注的是變電運輸過程的數(shù)字化處理，而人工智能變電站則更加關(guān)注“智能性”，人工智能變電站要求的是智能自動化控制。智能化變電站要以數(shù)字化變電站為基礎(chǔ)，更好地發(fā)展其智能化技術(shù)。

3 人工智能變電站自動化系統(tǒng)功能

（1）對人工智能變電站進行自動化控制的主要內(nèi)容是：對電氣量進行采集和對電氣設(shè)備狀態(tài)進行分析，通過上述功能可使變電站進行安全的自動運行。另外如果有事故發(fā)生時，可以立即采集瞬態(tài)電氣量，對瞬態(tài)電器量進行采集和處理，然后迅速切除故障。

（2）人工智能變電站自動化系統(tǒng)，可以進行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、安全監(jiān)視、自診斷等功能。 數(shù)據(jù)采集包括對線路的測量，對外界溫濕度的測量，對開關(guān)閘的數(shù)據(jù)采集等。數(shù)據(jù)處理包括對線路的功率、電能等進行計算，對事故進行追憶等。安全監(jiān)控包括對系統(tǒng)運行情況進行監(jiān)視，對發(fā)生的事故進行報警，保護測定值的顯示與修改，進行在線自我診斷等。

4 人工智能變電站自動化控制系統(tǒng)存在問題及解決方法

（1）產(chǎn)品接口問題。這是個重要問題，如果接口問題處理不好，就無法實現(xiàn)人工智能變電站的自動化系統(tǒng)。產(chǎn)品接口問題：①接口的數(shù)據(jù)規(guī)格；②通訊規(guī)約技術(shù)。如果說變電站的智能化設(shè)備不是出自同一個廠家的話，則會出現(xiàn)上面2種情況，使自動化系統(tǒng)沒有辦法正常運行。所以要選擇同一廠家同一批次的接口，使接口得以匹配，從而實現(xiàn)變電站的自動化控制。

（2）產(chǎn)品質(zhì)量有待提高。在選購自動化設(shè)備所需產(chǎn)品時，就會出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)等問題。例如，某些廠家為實現(xiàn)利益最大化，會對產(chǎn)品質(zhì)量大打折扣，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不僅質(zhì)量差，結(jié)構(gòu)設(shè)計也不合理。所以在選取產(chǎn)品時要選擇信譽好的廠家，并對產(chǎn)品進行檢驗，決不能讓劣質(zhì)產(chǎn)品影響變電站的自動化系統(tǒng)。

（3）系統(tǒng)抗干擾能力低。系統(tǒng)的抗干擾能力指的是：當變電站自動化系統(tǒng)受到高溫或低溫影響、電磁輻射干擾、靜電干擾、雷電天氣，以及在雨雪天氣等條件下，其正常運行就會受到影響。為此應(yīng)盡力解決這些問題，使系統(tǒng)抗干擾能力增強。

（4）通信通道問題突出。通信通道指的是：在一定條件下變電站與變電站之間的通信出現(xiàn)了問題，如信號的可靠性變低等。所以應(yīng)改進這種通信問題，使變電站保持良好通信，實現(xiàn)變電站自動化控制。

5 人工智能變電站的發(fā)展方向

隨著社會的不斷發(fā)展，人們提出了智能電網(wǎng)的概念，由于智能電網(wǎng)的廣泛應(yīng)用就要求智能變電站采用自動化控制系統(tǒng)，用人工智能實現(xiàn)變電站的自動化控制，并且最終能夠?qū)崿F(xiàn)無人值班的變電站。既可以減輕變電站監(jiān)控人員的工作，也在很大程度上提高變電站的供電量，實現(xiàn)變電站的最大化利用。為此需做到：①有效提高監(jiān)控機的運行管理；②合理應(yīng)用計算機局域網(wǎng)。由于計算機的不斷發(fā)展，將計算機應(yīng)用到變電站中，以減少變電站的人工控制；③維護變電站自動化系統(tǒng)的安全性。

總之，隨著科學技術(shù)的不斷進步，我國的計算機通信技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善，計算機通信技術(shù)為我國的變電站自動化控制技術(shù)提供了技術(shù)支持。通過論述人工智能變電站的組成、數(shù)字化變電站與人工智能變電站之間的區(qū)別、人工智能變電站自動化系統(tǒng)的功能、人工智能變電站自動化控制系統(tǒng)應(yīng)用中存在問題及解決方法、人工智能變電站今后的發(fā)展方向等，使人們更加了解人工智能變電站，使人工智能變電站的自動化控制技術(shù)不斷朝著網(wǎng)絡(luò)化、綜合智能化和多媒體化的方向快速發(fā)展。