變電站電力系統(tǒng)的自動(dòng)化智能控制技術(shù)研究

鄭志祥

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司 江蘇宿遷 223800

變電站的供電系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到各種因素影響導(dǎo)致故障的發(fā)生，影響人們的生活水平，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，變電站電力系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化的要求越來(lái)越高，促進(jìn)變電站電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程能夠更好的提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，能夠自動(dòng)地監(jiān)控整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行情況，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在電網(wǎng)運(yùn)行當(dāng)中所存在的問(wèn)題，并且及時(shí)進(jìn)行解決，穩(wěn)定的供電系統(tǒng)大大方便了人們的生活，促進(jìn)人們生活質(zhì)量的提高。

1 概述

1.1 智能變電站

智能變電站由兩部分組成，即信息平臺(tái)與智能高壓設(shè)備。其中，智能高壓設(shè)備有電子式互感器與智能變壓器等多種，對(duì)于智能變壓器，它和控制系統(tǒng)通過(guò)通信光纖直接相連，能實(shí)時(shí)采集變壓器運(yùn)行參數(shù)[1]。如果運(yùn)行方式改變，則設(shè)備能以系統(tǒng)電壓和功率為依據(jù)確定是否對(duì)分接頭進(jìn)行調(diào)節(jié)；如果設(shè)備產(chǎn)生問(wèn)題，則能立即發(fā)出預(yù)警，同時(shí)提供相應(yīng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)，以此在很大程度上減少運(yùn)行管理方面的成本，避免安全隱患的產(chǎn)生，保證設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，主要是指性能極高的控制與開(kāi)關(guān)設(shè)備，并配備了執(zhí)行裝置、電子設(shè)備與傳感器，能實(shí)現(xiàn)診斷與監(jiān)測(cè)。對(duì)于電子式互感器，它主要指的是磁光玻璃與光纖傳感器，能克服老實(shí)互感器各方面缺陷。信息平臺(tái)主要有兩方面功能，第一方面為對(duì)信息進(jìn)行共享，即為管理系統(tǒng)不同上層應(yīng)用進(jìn)行信息采集，第二方面為使縱向信息實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，可為不同上層應(yīng)用提供可靠的信息支撐。

1.2 智能技術(shù)

所謂智能技術(shù)即為人機(jī)接口體系結(jié)構(gòu)，存在較多優(yōu)勢(shì)，比如，可自主學(xué)習(xí)、應(yīng)變和適應(yīng)能力強(qiáng)等，所以可對(duì)系統(tǒng)故障位置加以分析，很好的處理故障問(wèn)題。值得一提的是，智能技術(shù)涉及領(lǐng)域較多，于電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中應(yīng)用可促進(jìn)智能電網(wǎng)建設(shè)。不僅如此，而且能確保電力自動(dòng)化系統(tǒng)的穩(wěn)定、運(yùn)行效果，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后及時(shí)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息作以反饋處理，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、及時(shí)分析問(wèn)題，然后制定相應(yīng)對(duì)策處理問(wèn)題，進(jìn)而避免系統(tǒng)運(yùn)行期間發(fā)生故障問(wèn)題，降低對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行效果及安全的影響。需要注意事項(xiàng)：智能技術(shù)應(yīng)用過(guò)程期間，容易受到學(xué)科技術(shù)因素影響，無(wú)法獲得較大的發(fā)展空間。當(dāng)前，我國(guó)科學(xué)技術(shù)獲得較好的發(fā)展前景，該項(xiàng)技術(shù)被廣泛運(yùn)用于不同領(lǐng)域中，能夠?yàn)榇龠M(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供支持。

2 變電站電力系統(tǒng)的自動(dòng)化智能控制技術(shù)

2.1 模糊控制

模糊控制的應(yīng)用是通過(guò)一種模糊的宏觀控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，即在自動(dòng)化目標(biāo)明確的前提下，有效運(yùn)用模糊方法，進(jìn)行相應(yīng)的控制工作。模糊控制具有簡(jiǎn)單化、隨機(jī)性、易操作等優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，能夠在一定程度上降低自動(dòng)化的難度，通過(guò)簡(jiǎn)單易懂的模型實(shí)現(xiàn)變電站電力系統(tǒng)自動(dòng)化的功能，并能強(qiáng)化自動(dòng)化的運(yùn)行與控制。同時(shí)，基于模糊控制的簡(jiǎn)單模型，一些相關(guān)的監(jiān)理模型也變得簡(jiǎn)單明了，充分發(fā)揮出模糊控制方法的優(yōu)越性。模糊理論在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中，具有一定的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。模糊理論是對(duì)已生成的控制規(guī)則、相關(guān)數(shù)據(jù)、模糊量進(jìn)行推導(dǎo)，通過(guò)一系列的計(jì)算方法，獲得最終的輸出結(jié)果。輸出結(jié)果通常包括模糊推理、模糊判決、模糊化幾部分。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用這種智能技術(shù)，能夠智能處理一些電力系統(tǒng)方面的問(wèn)題，從而為人們生產(chǎn)生活提供便利[2]。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

我國(guó)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制領(lǐng)域開(kāi)始研究的相對(duì)比較早，技術(shù)發(fā)展也較為成熟，可是目前在各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用程度卻不是很高，所以后來(lái)就沒(méi)有在該方面投入更多的精力[3]。

2.3 專家系統(tǒng)

所謂專家系統(tǒng)，是變電站電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的一種智能化的計(jì)算機(jī)程序，在這個(gè)程序當(dāng)中，儲(chǔ)存著關(guān)于電力系統(tǒng)相關(guān)領(lǐng)域的大量研究和數(shù)據(jù)，可以借助這個(gè)程序?qū)ψ冸娬倦娏ο到y(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行自動(dòng)的診斷，并幫助提供具體的解決問(wèn)題的方法。在具體程序使用當(dāng)中，專家系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)的自動(dòng)切換、運(yùn)行模式的調(diào)試、運(yùn)行故障的保護(hù)和排查等工作，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化的系統(tǒng)管理。例如，當(dāng)電力自動(dòng)化控制系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生突發(fā)的送電事故時(shí)，專家系統(tǒng)會(huì)根據(jù)報(bào)警進(jìn)行具體故障位置的定位，并分析故障的具體情況和發(fā)生的原因，而后進(jìn)行自動(dòng)的故障隔離和處理，以提升電力系統(tǒng)故障排查和維護(hù)的效率。

2.4 線性最優(yōu)

線性最優(yōu)控制是找出能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)受控對(duì)象進(jìn)行有效控制的規(guī)律，與專家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，從中找出相同且能夠達(dá)到控制效果的最佳內(nèi)容，這樣能夠使對(duì)控制對(duì)象的投入達(dá)到最小，控制的效果最好。例如采用自動(dòng)化智能控制分布式結(jié)構(gòu)中，若電路中出現(xiàn)低壓電流減少情況時(shí)，線性最優(yōu)控制的方式會(huì)針對(duì)出現(xiàn)電流的位置信息進(jìn)行有效采集和分析，獲取產(chǎn)生低壓電流減少的情況，再將信息情況與知識(shí)庫(kù)中現(xiàn)有的內(nèi)容進(jìn)行比對(duì)，采取代價(jià)最小的方法來(lái)消除出現(xiàn)的問(wèn)題。線性最優(yōu)控制在消除問(wèn)題的投入上運(yùn)用最少，取得的效果最好，因此得到廣泛的運(yùn)用，是變電站電力系統(tǒng)中最常見(jiàn)的自動(dòng)化智能控制技術(shù)之一。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能化技術(shù)是當(dāng)前一項(xiàng)重要的技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用能夠簡(jiǎn)化流程、提高效率，促進(jìn)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。現(xiàn)階段，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中主要應(yīng)用的智能化技術(shù)有模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制、線性最優(yōu)控制等，這些技術(shù)在一定程度上提升了自動(dòng)化控制功能，但部分技術(shù)還存在著缺陷，有待進(jìn)一步研究和完善，以期發(fā)揮更大的效能。