基于智能技術下的電力系統(tǒng)自動化

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1引言

自動化系統(tǒng)涉及的內(nèi)容很多，應用了多種具備自動控制、監(jiān)測、決策的功能裝置，對整個電力系統(tǒng)各元件進行遠程監(jiān)控、調節(jié)，以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。智能技術是以計算機為核心，融合傳感器等各類設備對系統(tǒng)進行智能化管理。智能技術是電力系統(tǒng)的核心部分，既可以規(guī)范自身的自動化控制技術，又能夠讓整個電力系統(tǒng)高效、規(guī)范化運行。智能技術包含模糊控制、專家系統(tǒng)控制等。實際上，該項技術也就是利用傳感器來感知外界環(huán)境，獲取信息、傳輸信息。現(xiàn)如今，智能技術已逐步融入電力系統(tǒng)運行中，可以為電力企業(yè)及廣大用戶提供準確的電力信息，并能對電力系統(tǒng)進行實時監(jiān)測分析，為電力人員控制用電提供參考依據(jù)。此外，在電力系統(tǒng)中融入智能化技術可以讓電力資源科學合理分配，提高了電力系統(tǒng)的運行效率[1]。

2電力系統(tǒng)自動化的應用

2.1電力系統(tǒng)的自動化技術

電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸配電、用電等多個環(huán)節(jié)構成的電能生產(chǎn)、分配、消費系統(tǒng)，而電力系統(tǒng)的自動化[2]是為了提升電能品質，按照電能生產(chǎn)、分配的過程來看，電力系統(tǒng)自動化包含電網(wǎng)調度自動化、電力系統(tǒng)信息自動傳輸系統(tǒng)、供電系統(tǒng)自動化、電力工業(yè)管理系統(tǒng)自動化、故障定位與自動恢復送電等。隨著社會科技的不斷發(fā)展，自動化系統(tǒng)應用范圍在逐步擴大，電力系統(tǒng)的自動化能夠通過集中管控的方式實現(xiàn)電力系統(tǒng)各設備的自動操作。同時，還能利用現(xiàn)代技術手段進行遠程電力調度、控制，以保證電力系統(tǒng)運行的安全、穩(wěn)定性。

2.2電力系統(tǒng)自動化中的智能技術

（1）專家系統(tǒng)控制技術。實際上，專家系統(tǒng)控制技術就是將電力行業(yè)專家的知識、經(jīng)驗都傳輸?shù)街悄苡嬎銠C中，如果電力系統(tǒng)在運行的過程中遇到問題，專家系統(tǒng)就能夠利用智能計算機技術對行業(yè)專家進行模擬，分析和解決問題。從目前的情況看，在電力系統(tǒng)中專家系統(tǒng)是應用較多的一種智能管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠對比較有規(guī)律的動力系統(tǒng)進行監(jiān)測，對所獲取到的相關電力數(shù)據(jù)信息加以處理。如對電力系統(tǒng)故障進行監(jiān)測、預警、分析、隔離，識別系統(tǒng)荷載，電力系統(tǒng)自動化管控等。在電力系統(tǒng)控制中綜合性專家控制系統(tǒng)具有突出優(yōu)勢，可以對系統(tǒng)各部件進行科學監(jiān)測，確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，這也是專家控制技術得以廣泛應用的重要因素之一。而從專家系統(tǒng)控制技術的實用性來看，還存在一些不足。雖然該系統(tǒng)可以對整個電力系統(tǒng)加以有效控制，但是創(chuàng)造性不強，知識庫的構建并不完善，工作范圍十分有限，若是產(chǎn)生了跨學科問題，利用專家系統(tǒng)控制技術無法解決問題。因而，還有待優(yōu)化改進[3]。（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(tǒng)加以調控，操作簡單方便，靈活性比較強。與專家系統(tǒng)控制相比，能夠直接控制復雜線路，讓系統(tǒng)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(tǒng)運行質量和效率。該項技術能夠對已經(jīng)出現(xiàn)電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)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(xiàn)運行故障，使得設備狀態(tài)難以精準確定下來時，就可以應用該項技術，將連續(xù)狀態(tài)離散化，分成若干種模糊狀態(tài)，各狀態(tài)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(jù)計算結果，提前進行預防，以免電力系統(tǒng)故障擴大化。該項技術同傳統(tǒng)的控制技術相比，雖然提高了電力系統(tǒng)應對風險的能力，但也有其不足之處。如控制系統(tǒng)穩(wěn)定性不強，超調問題較為明顯等。當電力系統(tǒng)在運行的過程中出現(xiàn)問題，模糊邏輯控制技術會在第一時間全面分析、評估問題，這也加大了系統(tǒng)系統(tǒng)負荷。為了提升該項技術的實用性，可以將其與其他技術融合起來應用，進一步提升處理常規(guī)問題的質量和效率[4]。（3）神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術。該項技術主要是對動物神經(jīng)網(wǎng)絡行為特點進行模仿的一種分布式信息處理數(shù)學模型。它是由若干個神經(jīng)元按照一定順序來連接，并依據(jù)一定的算法對系統(tǒng)權值進行調節(jié)，以達到神經(jīng)網(wǎng)絡非線性映射的要求。基于神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的特殊性，在電力系統(tǒng)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(tài)監(jiān)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(tài)時，發(fā)出的電磁信號非常平穩(wěn)，若是狀態(tài)異常就會出現(xiàn)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(tài)進行監(jiān)測、診斷故障。受到神經(jīng)網(wǎng)絡硬件設備的限制，現(xiàn)在還無法承載大規(guī)模復雜的電力系統(tǒng)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(tǒng)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(fā)出能夠適應電力系統(tǒng)的硬軟件設備[5-7]。（4）綜合智能系統(tǒng)的應用。綜合智能系統(tǒng)融合了智能控制技術、現(xiàn)代控制技術，用來解決電力系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種問題?；陔娏ο到y(tǒng)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(yōu)勢互補，發(fā)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(tǒng)控制技術等多項技術融合起來，借助專家經(jīng)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(jīng)網(wǎng)絡技術、專家系統(tǒng)控制技術融合起來，借助專家知識庫為神經(jīng)拓撲結構的建立提供參考依據(jù)[8]。如某環(huán)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(xiàn)場各類電參數(shù)、狀態(tài)信號進行采集。系統(tǒng)使用現(xiàn)場就地組網(wǎng)手段，組網(wǎng)后由現(xiàn)場總線通信進行信息的傳輸，借助Acrel-2000型智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，對變電站各回路用電情況進行全面監(jiān)管。（5）線性最優(yōu)控制技術。在電力系統(tǒng)運行中，電線是非常重要的組成部分，不可或缺。由于在長距離的電力傳輸中，受到各因素的干擾，會出現(xiàn)各種問題，如電線成本、電線故障等。為了有效解決電力傳輸中出現(xiàn)的問題，出現(xiàn)了線性最優(yōu)控制技術。這種技術更側重電力系統(tǒng)的控制，能夠有效地提高電力系統(tǒng)的運行效率和質量。該技術可以將大機組、最優(yōu)機組科學融合起來，提升遠距離電力傳輸?shù)男省Ｔ诂F(xiàn)在環(huán)境下，該項技術發(fā)展十分迅猛，也是在目前多種控制技術中應用最廣泛的一項技術。如最優(yōu)勵磁控制器，國內(nèi)外對此進行了一系列研究，提出了利用最優(yōu)勵磁控制手段，提升遠距離輸電線路輸電能力，改善用電品質，取得了一些成績，現(xiàn)在最優(yōu)勵磁控制已進入到了實用階段。

3結語

在現(xiàn)在這樣一個科技迅猛發(fā)展的時代，智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用已是大必然趨勢。智能技術的應用，有效彌補了傳統(tǒng)電力分配、傳輸?shù)雀鱾€方面存在的不足，確保了供電質量安全，滿足人們電力需求。雖然，智能技術在電力系統(tǒng)中的應用已取得了一些成效，但是，還有一些不足之處有待進一步提升和改進，這就需要電力技術人員緊跟時展步伐，加強對技術的開發(fā)和研究，讓智能技術更好地服務社會。

參考文獻

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作者:何永獻 單位:中電投珠海橫琴熱電有限公司