探討現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及控制方法

楊毅湘

摘 要 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國家的繁榮富強(qiáng)方面，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著舉足輕重的作用。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的形勢(shì)下，我國的電力系統(tǒng)的自動(dòng)化與現(xiàn)代化水平越來越高。本文重點(diǎn)針對(duì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并給出了控制現(xiàn)代電力系統(tǒng)的有效方法，旨在為我國電力領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量，以供參考。

關(guān)鍵詞 現(xiàn)代電力系統(tǒng) 自動(dòng)化技術(shù) 神經(jīng)控制技術(shù)

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2020）03-0058-02

近年來，在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展節(jié)奏逐漸加快的背景下，社會(huì)各行各業(yè)對(duì)于電力資源的需求也越來越大。要想更好的滿足人們?nèi)粘Ｉ钆c工作中對(duì)于電力資源的需求，就必須要加強(qiáng)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，并采取科學(xué)的措施控制現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)。只有這樣，才能夠有效促進(jìn)我國電力領(lǐng)域的發(fā)展，提升電力領(lǐng)域的發(fā)展水平。

1 現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 精準(zhǔn)性高

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在提升系統(tǒng)控制精準(zhǔn)度方面發(fā)揮著十分重要的作用。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)運(yùn)行模式下，工作人員需要手動(dòng)控制和調(diào)整相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，承擔(dān)的工作壓力較大，且稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)操作失誤。而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以解放工作人員的雙手，減輕工作人員的工作壓力，還可以保證現(xiàn)代電力系統(tǒng)控制的精準(zhǔn)度，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，避免因?yàn)椴僮魇д`而引發(fā)不必要的事故[1]。

1.2 反應(yīng)時(shí)間短

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行中，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用所表現(xiàn)出來的反應(yīng)時(shí)間短主要體現(xiàn)在以下兩方面。首先，為了滿足電力系統(tǒng)的運(yùn)行需求，工作人員有時(shí)需要對(duì)某些運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用則可以在極端的時(shí)間內(nèi)完成一系列調(diào)整操作，從而縮短了電力系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間，保障了電力調(diào)度工作的高效性與便利性。其次，如果現(xiàn)代電力系統(tǒng)出現(xiàn)了運(yùn)行故障，需要暫停運(yùn)行，那么自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也可以以最快的速度完成這項(xiàng)工作，進(jìn)而最大限度的降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

1.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，自動(dòng)化技術(shù)具有實(shí)時(shí)監(jiān)控的功能，可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行24小時(shí)不間斷的監(jiān)控與管理。如果電力系統(tǒng)中的某項(xiàng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，那么監(jiān)控系統(tǒng)就會(huì)在第一時(shí)間暫停系統(tǒng)運(yùn)行，并向相關(guān)工作人員發(fā)出警示信息，為工作人員進(jìn)行高效率的維修提供便利。這樣一來，電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性就有了明顯的提升，其突發(fā)性意外事故的發(fā)生幾率也會(huì)大大的降低。

2 現(xiàn)代電力系統(tǒng)中常用的幾種自動(dòng)化技術(shù)

現(xiàn)代電力系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成具有一定的復(fù)雜性，其物理性能的掌控難度也較大，要想提升現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)的控制力度，就必須要加強(qiáng)各種自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。

2.1 專家控制技術(shù)

所謂專家控制技術(shù)，指的是將專家提出的理論以及相應(yīng)的控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，通過對(duì)專家操縱方法的模仿來對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)進(jìn)行控制，從而保證電力自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。專家控制技術(shù)的應(yīng)用方式主要有以下兩種。首先，以原有的自動(dòng)控制系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對(duì)專家控制系統(tǒng)的組成特點(diǎn)進(jìn)行保留。但是，這種應(yīng)用方式受到知識(shí)庫內(nèi)知識(shí)容量過少的影響，整體推理邏輯過于簡(jiǎn)單。其次，以控制算法的應(yīng)用為基礎(chǔ)，并將專家控制技術(shù)融入其中，實(shí)現(xiàn)整個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)判斷能力的提升[2]。

2.2 神經(jīng)控制技術(shù)

通過建立神經(jīng)型網(wǎng)絡(luò)工具的方法，就是所謂的神經(jīng)控制技術(shù)，即提升講述目標(biāo)的精確性，并對(duì)熱工系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。作為一種獨(dú)特的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，神經(jīng)控制系統(tǒng)主要由大量的人工神經(jīng)組成，并將生物學(xué)與科學(xué)技術(shù)進(jìn)行進(jìn)行了充分的結(jié)合。神經(jīng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)就是自主調(diào)節(jié)能力極強(qiáng)、自主學(xué)習(xí)能力極強(qiáng)，可以直接將人工智能控制系統(tǒng)提升到下一個(gè)發(fā)展階段。近幾年來，用戶對(duì)于智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用提出了更加苛刻的要求，即要求系統(tǒng)可以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行快速的適應(yīng)。顯然傳統(tǒng)的人工控制系統(tǒng)無法滿足這一要求。在這種情況下，就可以通過神經(jīng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用來達(dá)到這一要求。

2.3 模糊控制技術(shù)

將模糊控制器應(yīng)用到整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，通過模糊語言、模糊思維來對(duì)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行掌握，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期的控制效果，就是所謂的模糊控制技術(shù)。目前，模糊控制已經(jīng)已經(jīng)在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中得到普及，可以對(duì)人類的邏輯思維和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反映，并通過語言的形式表達(dá)出來。例如，“溫度上升過快，則降低升溫速度”等。在控制系統(tǒng)的應(yīng)用初期階段，由于技術(shù)人員沒有對(duì)系統(tǒng)有一個(gè)全面的了解，所以其最終達(dá)到的自動(dòng)控制效果并不理想。所以技術(shù)人員還對(duì)模糊控制技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化和升級(jí)。模糊控制技術(shù)與傳統(tǒng)的自動(dòng)控制技術(shù)相比，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn)：第一可以對(duì)各種繁瑣的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行規(guī)避;第二可以對(duì)某些特定的控制問題進(jìn)行快速解決;第三可以對(duì)工作經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)進(jìn)行有效的總結(jié)，將控制規(guī)律提煉出來。這樣一來，就可以對(duì)相對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行控制[3]。

3 現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的控制方法

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，只有對(duì)現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有效的控制，才能夠最大限度的滿足人們?nèi)找嬖鲩L的電力資源需求。

3.1 加大現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的研究與創(chuàng)新力度

在信息技術(shù)與科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的大環(huán)境下，加大現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的研究與創(chuàng)新力度，對(duì)于電力系統(tǒng)的健康發(fā)展有著積極的影響。首先，研究人員要對(duì)時(shí)代的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，對(duì)用戶的需求進(jìn)行全面的分析，并以此為基礎(chǔ)，提升自動(dòng)化技術(shù)的多樣性與多元性，為現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的安全性與穩(wěn)定性提供保障。其次，創(chuàng)新現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)，使其緊跟時(shí)代的發(fā)展。

3.2 提升電力二次設(shè)備系統(tǒng)的安全性

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，電力二次設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量是整個(gè)電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的決定性因素，提升電力二次設(shè)備系統(tǒng)的運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性至關(guān)重要。對(duì)于電力系統(tǒng)來說，電力二次設(shè)備系統(tǒng)的應(yīng)用可以對(duì)電力系統(tǒng)的預(yù)計(jì)傳輸、通行以及安全等功能進(jìn)行有效的控制，所以研發(fā)人員要對(duì)電力二次設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)化程度予以高度的重視，提升電力二次設(shè)備系統(tǒng)功能的信息化程度與現(xiàn)代化程度。只有這樣，才能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性提供保證。

3.3 強(qiáng)化電力調(diào)度系統(tǒng)的控制與應(yīng)用

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，電力調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效采集整個(gè)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的分析與監(jiān)控。而借助現(xiàn)代化移動(dòng)傳輸技術(shù)、無線通信技術(shù)、信息技術(shù)以及自動(dòng)化設(shè)備來對(duì)電力調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行提升和完善，可以明顯加快整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行速度，提高整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行速度，使電力調(diào)度系統(tǒng)中的遙信功能與遙測(cè)功能朝著無人智能監(jiān)控的趨勢(shì)發(fā)展。這樣一來，既可以實(shí)現(xiàn)人力、物力等資源的節(jié)約，又可以借助先進(jìn)的軟件、網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)來對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行頻率、電流、電壓、功率等情況有一個(gè)全面、準(zhǔn)確而清晰的了解，進(jìn)而采取針對(duì)性的防控措施來降低電力系統(tǒng)運(yùn)行事故的發(fā)生幾率，提升電力調(diào)度系統(tǒng)的信息化程度、集約化程度、智能化程度以及數(shù)字化程度，保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與安全性[4]。

3.4 提升變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化水平

變電監(jiān)控系統(tǒng)是電力自動(dòng)化系統(tǒng)中不可或缺的一部分，可以為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造便利條件。而提升變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，在推進(jìn)電力系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展方面意義重大。首先，變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化，可以有效提升電力一次設(shè)備、電力二次設(shè)備以及變電站系統(tǒng)的運(yùn)行效率。其次，變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化可以為整個(gè)電力系統(tǒng)安全而穩(wěn)定的運(yùn)行提供保障。再次，變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化可以顯著降低電力監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)與運(yùn)行的成本費(fèi)用。最后，變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化可以提前預(yù)知電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的潛在故障，進(jìn)而增加電力系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性與有序性。

4 現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)及其控制的發(fā)展趨勢(shì)

在我國科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，電力系統(tǒng)也日趨于完善。現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展越來越追求高安全性、高適應(yīng)性以及強(qiáng)綜合性。

首先，二次設(shè)備系統(tǒng)主要包含三大模塊：第一安全保護(hù)模塊、第二傳輸模塊、第三通信模塊。每一模塊的功能需要在電力控制環(huán)節(jié)中體現(xiàn)出來。在人們生產(chǎn)安全意識(shí)與信息安全意識(shí)不斷增強(qiáng)的形勢(shì)下，研發(fā)人員需要重點(diǎn)關(guān)注二次設(shè)備系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。只有不斷的提升二次設(shè)備系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，才能夠保障整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)合理性。

其次，隨著我國電力系統(tǒng)的日益完善，應(yīng)用到電力系統(tǒng)中的元件也越來越多樣化和多元化。傳統(tǒng)的單一自動(dòng)化控制電力系統(tǒng)已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)前電力系統(tǒng)的復(fù)雜程度，只有對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新，提升現(xiàn)代電力化技術(shù)與控制的適應(yīng)能力，才能夠避免出現(xiàn)電力調(diào)度不合理的問題。所以，在未來的一段時(shí)間內(nèi)，研發(fā)人員應(yīng)當(dāng)會(huì)將研發(fā)重點(diǎn)集中到自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)與創(chuàng)新方面，確保可以時(shí)電力系統(tǒng)的多樣化需求與高性能需求得到最大限度的滿足[5]。

5結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)出了精準(zhǔn)性高、反應(yīng)時(shí)間短、實(shí)時(shí)監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)。要想加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，就必須要加大現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的研究與創(chuàng)新力度、提升電力二次設(shè)備系統(tǒng)的安全性、強(qiáng)化電力調(diào)度系統(tǒng)的控制與應(yīng)用、提升變電監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。

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