電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的智能技術(shù)應(yīng)用研究

劉曉艷 張梅

摘要：社會(huì)在進(jìn)步，人們對(duì)電力的需求越來越多，電力企業(yè)隨之開始了一系列的改進(jìn)，引入了智能技術(shù)，以提升發(fā)電效率。電力企業(yè)為了保證在高峰期也能提供足夠、穩(wěn)定電量，結(jié)合自身的實(shí)際情況，將智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化中。我國在電力行業(yè)方面也為企業(yè)提供了諸多的幫助與支持，使之可以大膽創(chuàng)新，與智能技術(shù)結(jié)合、優(yōu)化，提升發(fā)電效率，同時(shí)也保證了系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，滿足了社會(huì)多樣化的需求。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);智能技術(shù);應(yīng)用

引言

智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，給電力系統(tǒng)帶來更廣闊的發(fā)展空間，既可以提高電力系統(tǒng)的工作效率，還能夠在自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)故障解決、故障識(shí)別等功能，從而提高電力系統(tǒng)供電的可行性與穩(wěn)定性。

1、電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)的優(yōu)勢

當(dāng)前，在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)與生活中，離不開電力，隨著電力市場規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人們對(duì)自動(dòng)化技術(shù)提出了更高的要求。如輸電、發(fā)電等方面，都離不開電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，能夠集中處理發(fā)電廠與各變電站信息，并將其形成一個(gè)統(tǒng)一的信息管理系統(tǒng)，提升對(duì)系統(tǒng)的控制，并提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

在電力系統(tǒng)中，智能技術(shù)在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、模糊控制等方面已經(jīng)得到了良好的應(yīng)用，但是隨著智能技術(shù)的不斷發(fā)展，符合電力系統(tǒng)先創(chuàng)管理以及現(xiàn)代化建設(shè)所需的智能技術(shù)得到了高度關(guān)注。而智能技術(shù)之所以可以應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，主要原因是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自身智能化建設(shè)的需求以及智能技術(shù)自身的優(yōu)勢。主要包含：首先，智能技術(shù)可以促進(jìn)電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)智能化電能調(diào)度。智能化技術(shù)可以通過對(duì)于電能進(jìn)行調(diào)度的方式來促進(jìn)電力網(wǎng)絡(luò)管理實(shí)現(xiàn)智能發(fā)展。而智能化的電能調(diào)度則是通過書籍采集、安全預(yù)警等系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，并將提高系統(tǒng)的積極協(xié)調(diào)性作為主要目標(biāo)，最終使電能調(diào)度決策中擁有排除故障和解決故障等能力。其次，促進(jìn)電力系統(tǒng)的智能發(fā)展。自動(dòng)化智能技術(shù)是通過智能算法來對(duì)于電力系統(tǒng)網(wǎng)中的電源結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和完善，并且還可以為電力系統(tǒng)中的新型發(fā)電能源與傳統(tǒng)發(fā)電能源提供技術(shù)方面的支撐，從而使電網(wǎng)與電廠之間可以進(jìn)行雙向的實(shí)時(shí)交互，最終提高電網(wǎng)對(duì)于電能發(fā)電企業(yè)的控制。最后，智能化技術(shù)還可以有效地提高重點(diǎn)用戶智能用電的水平。自動(dòng)化智能用電是智能電力系統(tǒng)在當(dāng)前的主要研究方向，構(gòu)建電網(wǎng)與用戶之間的雙向智能化交互體系，從而滿足用戶對(duì)于電力的更廣泛的需求[1]。

2、智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1、專家控制系統(tǒng)

智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用中一個(gè)主要方面就是專家控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，內(nèi)部含有大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜街R(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在電力系統(tǒng)控制中利用專家知識(shí)和解決實(shí)際電力問題的經(jīng)驗(yàn)方法來處理問題。專家控制系統(tǒng)機(jī)能包括它所含的知識(shí)，主要包括知識(shí)庫、數(shù)據(jù)庫、推理機(jī)、解釋和知識(shí)獲取功能。專家控制系統(tǒng)可提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制安全性和可靠性，對(duì)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題進(jìn)行識(shí)別和分析，向電力維護(hù)人員發(fā)出預(yù)警信息，通過知識(shí)和數(shù)據(jù)庫自動(dòng)找到解決方案。在電力系統(tǒng)突發(fā)事件處理中，該系統(tǒng)可對(duì)發(fā)生位置、原因進(jìn)行精確的定位和分析，從動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩個(gè)方面進(jìn)行自動(dòng)化處理，電力系統(tǒng)設(shè)備的反應(yīng)速度提高了很多，保證了其持續(xù)運(yùn)行[2]。

2.2、模糊控制技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于社會(huì)具有十分重要的作用，生產(chǎn)過程中難免會(huì)出現(xiàn)變量與參數(shù)，如果仍舊采用傳統(tǒng)的控制方法，將會(huì)導(dǎo)致難以掌握運(yùn)行規(guī)律。所以，利用模糊控制法能夠有效地控制由于變化而導(dǎo)致的不確定運(yùn)行過程。模糊控制法能夠控制非線性與時(shí)變性過程，同時(shí)還不需要建立模型，避免使用到大量的數(shù)據(jù)。當(dāng)前，基于模糊控制法在開展建模的過程中，無需使用大量的時(shí)間，也不需要技術(shù)人員掌握多少技術(shù)，只需要具備工作經(jīng)驗(yàn)即可。電力系統(tǒng)在運(yùn)行期間需要測試系統(tǒng)，目的是準(zhǔn)確地預(yù)測短期負(fù)荷。為了提高測試效果，必須要編寫大量的程序，盡可能提高預(yù)測的準(zhǔn)確程度，但是其預(yù)測結(jié)果仍舊存在差異。而通過調(diào)度人員對(duì)于短期負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，可以發(fā)現(xiàn)預(yù)測情況與待測日之間存在著高度相似的情況，因此利用參考日的相關(guān)理論能夠進(jìn)行預(yù)測工作。在選定參考日后，要開始累計(jì)負(fù)荷曲線的核心點(diǎn)，預(yù)測負(fù)荷。參考日的關(guān)鍵點(diǎn)能夠產(chǎn)生曲線，而基于曲線建立模型，可以有效提升預(yù)測的合理性、準(zhǔn)確性。而基于模糊控制法建立模型，具有較高的分析準(zhǔn)確度，并且經(jīng)過專家對(duì)此進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)模糊系統(tǒng)的可操作性非常好，將模糊控制法應(yīng)用在電力系統(tǒng)中已經(jīng)從理論方面轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際應(yīng)用[3]。

2.3、自動(dòng)化智能控制

電力系統(tǒng)的自動(dòng)化智能控制結(jié)構(gòu)配置，其中設(shè)備層設(shè)計(jì)是采用進(jìn)線回路等來開展設(shè)計(jì)，這一模塊能夠使電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，同時(shí)系統(tǒng)具有獨(dú)立性操作的能力。設(shè)備層完成的功能主要包括微機(jī)通信的安全保護(hù)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)的整理、計(jì)算等。而其中的間隔層則可以連接站控層與設(shè)備層，是這兩層之間的中層，因此有著中轉(zhuǎn)作用，能夠?qū)⒄究貙优c設(shè)備層之間由于距離問題和設(shè)備問題而導(dǎo)致的通信連接進(jìn)行有效的解決。間隔層還能夠延長通信距離，并且還能夠保障電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制的整體結(jié)構(gòu)的完成性。而站控層作為遠(yuǎn)程控制的中心，還需要負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)，如果電力系統(tǒng)發(fā)生異常情況下，還需要進(jìn)行報(bào)警，從而與設(shè)備層之間能夠?qū)崿F(xiàn)通信。而用戶則可以通過人機(jī)交換界面進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。站控層則是對(duì)于電力系統(tǒng)進(jìn)行整合的一個(gè)控制中心，主要是負(fù)責(zé)監(jiān)控、電鍍整個(gè)電力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制是一個(gè)長期工程，因此必須要在設(shè)備的管理設(shè)計(jì)方面體現(xiàn)出人性化特點(diǎn)，最終實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化目的[4]。

2.4、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)出現(xiàn)較早，通過大量地實(shí)踐與研究，使之逐步優(yōu)化，彰顯出自身的優(yōu)勢。此技術(shù)模型的構(gòu)造方式已有了大幅的改變，彌補(bǔ)了原來的缺陷，其算法也具有一定的先進(jìn)性，電力企業(yè)可以放心使用。該技術(shù)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)冗雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、處理、計(jì)算后得到有效的信息，經(jīng)傳感器傳輸，然后根據(jù)人類的思維模式對(duì)神經(jīng)元進(jìn)行仿制，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化結(jié)合，通過不斷學(xué)習(xí)，將所收集到的數(shù)據(jù)歸類、劃分等，在處理時(shí)才能更加快速、準(zhǔn)確，提升了工作效率。此技術(shù)的應(yīng)用，使電力系統(tǒng)自動(dòng)化功能提升，滿足了人們不同的需求，并在時(shí)代進(jìn)步下，越來越成熟，提供更優(yōu)的服務(wù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)復(fù)雜的非線性系統(tǒng)進(jìn)行建模，加強(qiáng)每一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)的聯(lián)系，檢測整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適用非線性系統(tǒng)，可以與線性最優(yōu)技術(shù)結(jié)合使用，做到實(shí)時(shí)的監(jiān)測，提升發(fā)電效率[5]。

結(jié)束語

綜上所述，電力系統(tǒng)在自動(dòng)化控制中應(yīng)用到的智能技術(shù)越來越多，可有效提高電力系統(tǒng)參數(shù)和數(shù)據(jù)運(yùn)行的準(zhǔn)確度和可靠度。智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中涉及到的技術(shù)主要包括專家控制系統(tǒng)、模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、線性最優(yōu)化控制技術(shù)，在應(yīng)用中要根據(jù)實(shí)際情況，從用電安全和穩(wěn)定性上進(jìn)行分析，解決供電過程中出現(xiàn)的各種問題，提高智能化水平。

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