電力系統自動化中智能技術的應用

黎楚越

南京工程學院電力工程學院，江蘇，南京，211167

0 引言

隨著我國社會各行各業的飛速發展，社會生產生活對于電力能源的需求量也在不斷增加，對于電力能源標準的要求也不斷提高。在此情況下，電力系統必須要充分引進和應用先進科學技術，不斷提高其運行的穩定性與可靠性，從而為社會提供更加穩定且高質量的電力能源。智能技術是新興科學技術的代表技術之一，其具有諸多優勢特點，在很多行業領域中得到了廣泛的應用，并且極大地推動了所應用行業領域的發展。因此，文章對電力系統自動化中智能技術的應用進行分析研究，具有重要的價值和現實意義。

1 電力系統自動化與智能技術概述

對電力系統自動化中智能技術的應用進行分析研究，首先應當全面了解和認識電力系統自動化以及智能技術的相關概念與內涵。文章本部分將對電力系統自動化與智能技術的相關概念進行分析闡述。

1.1 電力系統自動化概述

我國傳統的電力系統主要通過人力方式進行，人力運行方式在以往我國社會生產生活對電力需求量較小時，尚且能夠充分滿足社會用電需求，解決人民群眾與社會經濟發展的用電問題。但隨著我國社會經濟水平的不斷提高以及用電用戶數量的增加，電力行業得到了飛速發展，電網設置規模不斷增大，數量迅速增加，以往傳統的人力操作方式已經逐漸無法滿足現代化用電需求以及電力系統運行需求，電力系統自動化在此背景下應運而生。電力系統自動化是指通過應用自動化技術，實現電力系統中發電裝置、電網調度、配電系統智能化自動運行與處理，提高電力系統自動化控制水平。電力自動化是一種動態系統，在實際運行過程中，通過計算機控制，有效地調整系統工作運行情況，使系統內各個部分能夠得到精確控制。電力系統自動化需要應用網絡技術、信息技術、計算機技術等，在眾多新興科學技術飛速發展的背景下，諸如大數據技術、云計算技術、物聯網技術等新技術也逐漸應用于電力系統自動化中，眾多先進技術手段的應用能夠模擬人工操作方式控制電力系統，從而實現電力系統自動控制、自動檢測與自動管理，并能夠實現電能自動生產、自動管理運輸，有效提高電力系統的運行效率，提升電力系統運行的穩定性與可靠性，同時保障供電質量水平。

1.2 智能技術概述

隨著計算機技術、互聯網技術等眾多技術的發展，智能技術在此基礎上得以融合多種技術產生。智能技術是一種能夠模擬人類行為與思維方式，并將其應用于各類實踐中的技術，具有一定程度的模仿能力、學習能力、適應能力以及組織能力。在電力系統中應用智能技術，能夠對電力系統中檢測設備所收集的信息數據進行整理、分析、處理和應用，根據相應參數信息對電力系統進行實時優化與調整。相較于傳統電力系統人工控制方式，智能技術在電力系統自動化運行中能夠實現系統實時控制與反饋，及時發現電力系統在自動化運行中存在的問題與故障情況，并自動解決，顯著提高了電力系統與電力設備運行的效率與可靠性。同時，智能技術更加適用于非線性與不確定的問題解決過程與環節中，有效地將計算機輔助作用逐漸轉變為主導作用。通常而言，智能技術由神經網絡控制、模糊控制、專家系統控制、綜合智能控制以及線性最優控制等組成構成，在我國電力事業不斷發展的背景下，智能技術逐漸廣泛應用于電力系統自動化中，其應用率與應用范圍不斷提高與擴大，不僅有效提高了電力系統的自動化控制水平，也有力地保障了電力系統的安全、穩定、可靠運行。

2 電力系統自動化中智能技術應用現狀與問題

雖然近些年來我國電力系統自動化水平顯著提高，智能技術在電力系統自動化中應用的范圍與程度也在不斷擴大和加深，但不可否認的是，當前電力系統自動化中智能技術應用仍存在一定的問題與不足。這些應用時的問題與不足嚴重阻礙和限制了智能技術功能作用的發揮，降低了智能技術在電力系統自動化中應用的價值，不利于電力系統自動化水平的提高以及智能技術的進一步發展。文章本部分將對電力系統自動化中智能技術的應用現狀與問題進行分析闡述。

2.1 應用尚未成熟

就目前而言，雖然電力系統中智能技術的應用較為普遍，但智能技術在我國發展較晚，技術本身仍存在一定的不足，智能化技術在電力系統中的應用也較晚。因此，智能技術在電力系統自動化控制應用中仍存在著不成熟、不完善的情況。現階段，在電力系統中應用智能化技術會受到諸多因素和條件的影響，諸如智能技術人才、智能技術適配等，若在實際應用過程中出現故障問題，問題解決和處理的難度較大。同時，我國智能技術相較于發達國家仍存在一定差距，其發展與應用缺乏科學性與創新性，整體技術處于初級發展階段。

2.2 實踐性不足

智能技術的應用是電力系統自動化控制未來發展的必然要求與趨勢，但當前智能技術在電力系統自動化應用中仍存在著實踐性不足的缺點與問題。智能技術雖然發展速度較快，但仍處于初級應用階段，大部分專業技術人員僅僅掌握了智能技術的相應基礎理論知識，缺乏智能技術在電力系統自動化中應用的實踐經驗。因此，在實際的電力系統自動化中應用智能技術，存在著多方面的不足，會導致多種類型問題的發生。同時，當前我國電力系統自動化技術與智能化技術的協調性較差，限制了智能技術在電力系統自動化中應用的效果。

2.3 應用范圍有限

從智能技術整體應用的角度進行分析，當前在電力系統自動化中應用智能技術存在著較多外部因素的條件限制。智能技術屬于先進科學技術，技術的理論創新研究需要投入大量資金，研究成本高，在電力系統自動化中應用的成本也相對較高。當前我國許多電力企業因智能技術應用的巨大成本而并未選擇將智能技術應用于電力系統自動化中，因此，智能技術的應用范圍受到了一定限制，導致其功能作用無法充分發揮。

3 電力系統自動化中智能技術應用分析

智能技術包括眾多子技術，不同的技術具有不同的特點，所以應當結合其特點來選擇合適的應用方式，確保智能技術能夠充分發揮其優勢與價值。文章本部分將對電力系統自動化中智能技術的應用進行分析闡述。

3.1 專家系統控制技術

在電力系統自動化中，專家系統控制技術具有廣闊的應用空間，其能夠對電力系統緊急狀態或是警告狀態進行分析辨識，從而控制電力系統采取相應的應急處理措施，恢復電力系統控制。同時，專家系統控制技術還能夠為電力系統提供系統規劃以及調度員培訓功能，提高電力系統調度工作人員的專業能力和素質水平。除此之外，專家系統控制技術可以對電力系統中出現的短期負荷情況進行預報，并對靜態安全以及動態安全進行分析，并能夠在電力系統運行出現故障時隔離故障點，最大限度降低故障帶來的影響。專家系統控制技術具有諸多優勢，但是在實際控制中仍存在一定局限性，其并不具有電力專家本身所具有的創造性，同時，專家系統控制技術中電力控制知識仍處于較為淺薄的層次，無法理解和應用深層電力技術。專家系統控制技術也無法有效學習，其解決電力系統自動化控制中故障問題的能力較為有限，一旦出現復雜的故障問題，則專家系統控制技術難以針對這些問題進行分析和解決。因此，在專家系統控制技術的實際應用過程中，必須要關注和重視專家系統知識獲取、有效工作以及協調應用等方面的問題，不斷完善和優化專家系統控制技術。

3.2 模糊控制技術

對于電力系統自動化控制而言，自動控制技術在實際應用時需要建立數學模型，而常規數學模型建立難度較高，難以精確把握數據參數。電力系統作為規模龐大的控制系統，其系統數據量巨大，收集并利用海量電力數據構建電力自動化控制模型難以完成。在此情況下，應用模糊控制技術能夠有效模糊數學模型中的邏輯推理以及語言變量部分，從而降低和簡化系統控制復雜性，提高系統控制操作便捷性，適用于模型不完全、時變性與非線性較強的電力控制系統中。模糊控制技術在實際生活中應用廣泛，家庭日常生活中諸多常用電器均應用了模糊控制技術，例如微波爐、電飯煲等。生活中的常用電器應用模糊控制技術，不僅能夠保障電器正常運行，還能夠有效節約電力資源使用，提高電能利用率。但模糊控制技術在電力系統中的應用也同時存在著系統性不足、經驗性過強、穩定性較差等問題，必須要不斷對其進行完善與優化。

3.3 人工智能技術

人工智能技術在電力系統中的應用范圍與方向主要為解決電力系統自動化中的設備故障問題。傳統電力自動化系統中故障問題診斷主要依靠人工方式進行，對故障問題進行分析預測，并根據系統收集故障問題的狀態信息，對故障發生的部位與原因進行分析，對故障影響情況、故障程度等進行預測。傳統的故障問題診斷方式不僅效率較低，且診斷準確性較差，會對電力系統運行穩定性造成一定影響。在電力系統故障診斷分析工作中應用人工智能技術，能夠有效提高故障問題分析診斷的效率與準確性，及時解決電力系統故障問題，保障電力系統正常穩定地運行工作。

3.4 線性最優控制技術

最優控制是最優化理論在系統控制方面的具體應用形式，是在一定條件和情況下，尋找并采用最適宜的系統運行的控制策略，從而使系統性能達到最大化。最優控制在電力控制系統中應用廣泛，且具有較為豐富的應用經驗，利用最優控制方法能夠有效提高電力系統中電網的遠距離輸電能力，并能夠保障和提高輸電線路的輸電品質。但線性最優控制僅能夠對電力控制系統中局部線性模型進行最優控制策略選擇，控制作用較為有限。當電力控制系統為非線性模型時，則最優控制技術難以發揮其功能作用，在實際應用中的效果不盡如人意。通常情況下，線性最優控制僅適用于電力系統中進行局部控制的線性模型。

3.5 監控技術

監控技術是電力系統自動化控制中關鍵且重要的組成部分，也是核心技術之一。在電力系統運行過程中，電力控制中心工作人員能夠利用監控系統實時掌握和獲取電力系統各個部分與設備的工作運行狀態，從而第一時間發現電力系統自動化控制中存在的問題以及故障隱患，及時進行針對性處理與解決，保障電力系統運行的安全性、可靠性與穩定性。隨著我國電力行業的不斷發展，智能監控技術得到了廣泛應用，智能監控技術能夠為用戶提供數字化監控界面，并實現電力系統運行實時數據分析，為電力控制中心工作人員提供信息參數支持。同時，現代化智能監控系統能夠遠程遙控管理電力系統，并具有實時報警、遙控閉鎖等功能，有效提高電力自動化控制工作效率，節約電力企業人力資源，提高電力生產運輸的安全性與可靠性，顯著提升電力系統自動化水平，順應了時代發展趨勢與要求。監控技術的智能性主要體現在其能夠針對電力系統的結構以及運行狀態等，向電力控制中心實時傳輸電力系統運行工作情況，并針對電力系統溫度、電流電壓等情況進行監測，將相關信號實時反饋至監控中心。

3.6 神經網絡控制技術

神經網絡控制是人腦神經理論與控制理論相融合的一種新型智能技術，具有典型非線性特征。神經網絡控制技術由復雜神經元組成，其具有強大的組織學習能力、信息處理能力與管理能力，在電力系統中應用神經網絡控制技術，能夠與其他智能技術有機結合，提高電力系統自動化控制的故障分析與診斷能力，并保障電力系統的可靠運行。神經網絡控制技術對于電力自動化系統具有極為重要的作用和影響，因此具備廣闊的發展空間與前景，不斷加強神經網絡控制技術的研究，并擴展其應用范圍與應用方式，發揮神經網絡控制技術應用優勢與價值，是相關技術人員所必須要關注、重視和解決的一大問題。

3.7 綜合智能系統

綜合智能系統是將多種智能控制技術進行融合應用的一種智能系統，其具有多種智能技術的優點，并將不同智能技術的缺點進行彌補與改進，實現了多種智能技術之間的優勢互補。在電力系統自動化中應用綜合智能系統，能夠針對非結構性信息進行處理，擴大智能控制系統的應用范圍，顯著提高信息處理效率與水平。對于復雜龐大的電力系統，綜合智能系統的應用具有重要的價值和意義，是智能技術在電力系統自動化中應用和發展的方向與趨勢。

4 結語

綜上所述，在我國電力行業飛速發展、社會生產生活對電力需求不斷增加、對電力要求不斷提高的背景下，在電力系統自動化中應用智能技術是十分關鍵且必要的。本文對電力系統自動化中智能技術的應用進行了多方面的分析和闡述，并對具體應用進行總結，希望提高電力系統自動化水平。