智能技術在電力系統自動化中的應用

高延麗

【摘 要】電力系統是維系人們正常生產生活健康運轉的重要基礎，加強對智能技術在電力系統自動化中的創新應用，進一步提升電力系統自動化應用水平非常重要。電力系統的自動化在智能技術的支撐下，實現了對電力系統各設備的有效控制與管理，使得電力系統運行更加規范有序，不僅降低了電力系統管理難度，同時為電力系統各設備的有效運轉創建一個安全穩定的運行環境，確保了電力系統運行的可靠性和安全性?；诖?，本文對智能技術在電力系統自動化中的應用進行分析。

【關鍵詞】電力系統;智能技術;自動化

1智能技術和電力系統自動化概述

1.1智能技術

大數據時代的來臨，使得信息技術、計算機技術遍布人們生活和工作的各個角落，為智能技術的領域拓展及發展創造了有利條件。智能技術應用于電力系統自動化后，在保留傳統控制技術的優勢上實現了對其控制技術的完善和補充。智能技術實現了對用電、發電及調度等電力系統的智能化管理，從而能及時發現電力系統運行問題，并能制定相應的解決措施處理問題，降低了因設備運行問題對電力系統的不利影響。同時智能技術能準確捕捉到外部環境信息，通過對外部信息的分析審核來加強對區域系統的控制，系統運行的安全性得到了有效保障，生產效率顯著增強，確保了電力企業最大化經濟效益的實現。

1.2電力系統自動化

計算機技術和互聯網技術應用范圍的擴大，為電力系統自動化控制創造了機會。電力系統自動化通過對自動化理論和自動化控制技術的有效融合，借助計算機各種功能軟件的綜合運用，利用互聯網技術實現了對電力系統的電能生產、轉化、傳輸、結算及信息管理的自動化。電力系統自動化主要體現在電力系統中的各設備能夠實現自我管理、自我控制、自動調度及自動監測，根據電廠實際情況和管理要求，還能實現遠程監測與遠程操控，進而可準確掌握整個電力系統的運行動態，確保電力系統的運行質量和運行效率。

2電力系統自動化控制中的智能技術分析

2.1專家系統控制技術

目前，專家系統是在我國的電力系統中應用較為普遍的一種智能化管理系統，通過對電力系統信息處理和做出決策進而完成基礎的系統控制規律。專家系統可處理信息和監測較為規律的動力系統。例如常見的電力系統故障監測、維修和隔離，系統負載識別和配電系統故障報警、自動化控制和管理。綜合性專家控制系統是電力系統廣泛應用和控制的最大優勢，它能夠對各部件最有效監測，保障系統的正確運行，這也是專家系統控制技術是電力系統智能控制技術中最為廣泛應用的原因。但專家系統控制技術的實用性還是存在一定制約，雖然專家系統控制技術能有效實現電力系統整體控制，但是欠缺創造性，日常工作范圍也有限，當電力系統出現突發狀況，專家系統控制技術解決效果并不理想，所以還需要進一步研究優化。

2.2模糊邏輯控制技術

該項控制技術是用模糊法構建模型的方式對電力系統加以調控，操作簡單方便，靈活性比較強。與專家系統控制相比，模糊邏輯控制技術能夠直接控制復雜線路，讓系統直接對人的判斷決策進行模擬，將獲取到的有用信息傳輸給電力人員，提高電力系統運行質量和效率。該項技術能夠對已經出現的電力系統數據加以有效分析，在風險評估中，模糊控制技術得到了有效應用。另外，當電氣設備因某方面原因，出現運行故障，使得設備狀態難以精準確定下來時，就可以應用該項技術，將連續狀態離散化，分成若干種模糊狀態，各狀態下的設備有其模糊性，如“較容易停運”“不容易停運”等類似的模糊值。該項技術能夠計算同類設備停運的概率，根據計算結果，提前進行預防，以免電力系統故障擴大化。

2.3神經網絡控制技術

該項技術主要是根據動物神經網絡行為特點進行模仿的一種分布式信息處理數學模型。它是由若干個神經元按照一定順序來連接，并依據一定的算法對系統權值進行調節，以達到神經網絡非線性映射的要求?；谏窠浘W絡控制技術的特殊性，在電力系統中一般用于對各類圖像信息的控制和處理。如在電力設備狀態監測、故障診斷方面就可以應用該項技術，電力設備處在正常運行狀態時，發出的電磁信號非常平穩，若是狀態異常就會出現波動，這時，使用該項技術就可以對異常信號進行多分辨分析，將信號分解到各尺度上，各尺度會將原型號各頻率的組成反映出來，顯示故障信號，以此對電力設備運行狀態進行監測、診斷故障。該項技術因受到神經網絡硬件設備的限制，現在還無法承載大規模復雜的電力系統管理，且在算法上也還有一些不完善的地方，因而在電力系統應用中還存在一些局限性，需要相關技術人員不斷地去探索和研究，開發出能夠適應電力系統的硬軟件設備。

2.4線性最優控制技術的應用

線性最優控制的最終目標是實現對整個電力系統的最優化控制，確保電力系統在最佳的工作模式下運作，既保證電能生產效率，又能使電力系統處于安全穩定的運行環境中。線性最優控制在電力系統中應用較多的方式為最優勵磁控制。電力企業通過將最優勵磁控制與電力系統機組的協調運用，利用最優勵磁控制的技術優勢分析電力系統機組運行特點，進而找出控制規律，使得電力系統各機組能夠最終實現理想的控制狀態，并且保證需要控制的設備性能達到最優狀態，進一步改善和提升電力系統的運行工況，在控制過程中提升輸送線路的運行效率。線性最優控制在實踐發展中獲得了長足的進步，對提高制動電阻的靈敏性、實現對制動時間的科學控制也發揮了重要作用。雖然線性最優控制在電力系統自動化中表現出強大的優勢，但也要注意在實際應用時為線性最優控制技術最大限度地發揮作用提供一個符合其運行條件的環境，因此電力企業在應用此項技術時，需結合實際情況進行靈活選擇。

2.5綜合智能系統的應用

綜合智能系統融合了智能控制技術、現代控制技術，用來解決電力系統運行中出現的各種問題?；陔娏ο到y結構復雜等特征，單一使用某項智能技術難以達到實際工作要求，而采用多項技術融合的方式，可以優勢互補，發揮最佳效果。因此，在具體實踐中可以將模糊控制技術、專家系統控制技術等多項技術融合起來，借助專家經驗為更好地進行模糊控制提供有效的參考信息;也可以使神經網絡技術、專家系統控制技術融合起來，借助專家知識庫為神經拓撲結構的建立提供參考依據。如某環保有限公司三期工程，使用綜合保護裝置、智能電力儀表、綜合測控裝置等，對配電現場各類電參數、狀態信號進行采集。系統使用現場就地組網手段，組網后由現場總線通信進行信息的傳輸，借助Acrel-2000型智能電力監控系統，對變電站各回路用電情況進行全面監管。

結語

智能技術是科技發展到一定階段的產物，促進了各行各業的發展步伐，特別是在電力系統自動化中的應用，對保障整個電力系統運行安全高效發揮了作用。電力系統是由多個不同功能區域組成，包含的設備種類、數量都非常多，要想實現對整個系統的有效控制，具有一定的難度。而為了滿足社會經濟高速發展的需要，電力系統需實現對傳統生產模式和管理模式的創新、智能技術與電力系統的完美融合，促進電力系統自動化技術實現一個質的飛躍，在降低電力系統控制難度的基礎上，實現生產效率的穩步提升，保障電力系統持續健康的發展。

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（作者單位：南瑞集團有限公司（國網電力科學研究院有限公司））