探討電力系統(tǒng)自動化控制技術(shù)

陳思

摘要：電力系統(tǒng)對現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活具有至關(guān)重要的意義，近年來我國電力系統(tǒng)的發(fā)展在經(jīng)濟(jì)和科技的促進(jìn)下取得了較大的技術(shù)進(jìn)步，電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)廣泛應(yīng)用。電力系統(tǒng)要想實現(xiàn)全面的自動化需要進(jìn)行科學(xué)有效的管理，才能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，才能實現(xiàn)電力系統(tǒng)的科學(xué)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)對電力系統(tǒng)提高生產(chǎn)效率，提供優(yōu)質(zhì)的供電服務(wù)的關(guān)鍵因素。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；構(gòu)成；控制技

電力系統(tǒng)自動化建設(shè)的主要目標(biāo)是要實現(xiàn)電力在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、供應(yīng)環(huán)節(jié)的及時、穩(wěn)定、安全、迅速、可持續(xù)，同時也是實現(xiàn)提高生產(chǎn)效率、降低運(yùn)營成本，實現(xiàn)自動化、一體化、節(jié)約化、安全化管理的重要核心。自動化系統(tǒng)的建立包含著現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)、計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù)的綜合應(yīng)用，對于電力系統(tǒng)而言，自動化的生產(chǎn)包含著發(fā)電廠、變電站、送電分配系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)覆蓋系統(tǒng)等眾多環(huán)節(jié)的綜合摔制與協(xié)調(diào) ， 從而形成實時監(jiān)控、指令及時傳輸、信息實時反饋的高實效性綜合管理。

1.電力系統(tǒng)的自動化控制技術(shù)

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，很多精確的控制技術(shù)被不斷應(yīng)用到電力系統(tǒng)中來，下面筆者就控制理論技術(shù)的內(nèi)容展開討論。

1.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是集非線性控制技術(shù)、并行控制技術(shù)、強(qiáng)魯棒控制技術(shù)特點(diǎn)的現(xiàn)代控制技術(shù)，并且具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力。神經(jīng)控制技術(shù)是將眾多神經(jīng)元按照特定的結(jié)構(gòu)組合起來，并將信息蘊(yùn)含在鏈接權(quán)值上，而且可以學(xué)習(xí)算法的需要進(jìn)行這些值的大小，從而實現(xiàn)復(fù)雜線性關(guān)系的控制。在當(dāng)前，理論界對神經(jīng)控制的探討集中在控制系統(tǒng)建模以及算法的優(yōu)化方面。

1.2模糊控制技術(shù)

模糊控制技術(shù)是現(xiàn)代控制理論中較為簡單的部分，而且在工程中的應(yīng)用較多，十分容易實現(xiàn)，在建模過程中，可以實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的實時控制，具有很明顯的優(yōu)越性，這種方法的應(yīng)用領(lǐng)域很多，我們?nèi)粘躺钪杏玫降暮芏嘈〖译娭卸伎梢允褂媚：刂疲陔娏刂葡到y(tǒng)中，模糊控制主要應(yīng)用在智能電網(wǎng)這一塊，對控制目標(biāo)設(shè)定好幾個閥值，并根據(jù)目標(biāo)處于的狀態(tài)進(jìn)行實時控制。

1.3專家控制技術(shù)

這種控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用十分廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的警告控制、特殊狀態(tài)的識別、緊急狀況下的應(yīng)變處理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的回復(fù)以及適當(dāng)?shù)哪B(tài)分析，此外在切負(fù)荷方面、系統(tǒng)規(guī)劃方面、電壓無功控制方面以及故障點(diǎn)的隔離方面均有很大效果。在當(dāng)前專家控制還存在很大的局限，需要在動態(tài)安全分析以及通信接口方面進(jìn)行進(jìn)一步的探索。

1.4最優(yōu)化線性控制技術(shù)

這種控制理論技術(shù)是當(dāng)前現(xiàn)代控制理論中十分重要的技術(shù)，也是在線性控制范圍內(nèi)的最好的控制方法，目前最優(yōu)化線性控制理論在遠(yuǎn)距離輸電線路輸電能力的改善方面以及智能電網(wǎng)改善動態(tài)品質(zhì)上取得了重大突破，此外，這種控制方法在風(fēng)里發(fā)電機(jī)上電勵磁的解決方案上有很大的發(fā)揮空間。

2.電力系統(tǒng)的自動化控制的各項基本技術(shù)

在社會生產(chǎn)力以及科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展與進(jìn)步的今天，我們對于電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量與效率的要求都越來越高，因此很多嶄新的和先進(jìn)的控制手段都在逐步引進(jìn)。

2.1基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制基本原理的控制技術(shù)

在理論上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的基本特征是非線性、并行處理、魯棒性等，另外神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制還有一個更加顯著地特點(diǎn)，那便是自組織學(xué)習(xí)能力。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的這些特點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)，它受到了人們的普遍關(guān)注。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本連接方式是通過大量的神經(jīng)元以一定的方式進(jìn)行連接，大量的信息便會隱含在連接的權(quán)值上。我們可以根據(jù)一定的算法對神經(jīng)權(quán)值進(jìn)行一定的調(diào)節(jié)。使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)從 m 維空間到 n 維空間復(fù)雜的非線性映射。

2.2專家系統(tǒng)的基本控制技術(shù)

電力系統(tǒng)中應(yīng)用較廣的系統(tǒng)還有專家系統(tǒng)，這一系統(tǒng)包括了很多內(nèi)容。既包括對處于警告狀態(tài)或者緊急狀態(tài)等特殊狀態(tài)下的辨別能力，也包括緊急處理的能力，系統(tǒng)恢復(fù)控制的能力以及狀態(tài)分析轉(zhuǎn)換等。雖然，專家系統(tǒng)在實際的使用中是很廣泛的，但是這種方法存在的問題也是不容忽視的，其局限性也是顯而易見的，如難以模仿電力專家的創(chuàng)造性。

2.3電力自動化控制技術(shù)中的綜合智能控制技術(shù)

綜合智能控制技術(shù)的主要特點(diǎn)是綜合性，因為這種方法不但包含了智能控制，還包含了現(xiàn)代控制與自動化控制的基本理論與基本方法，是這幾種先進(jìn)的理念與先進(jìn)技術(shù)的綜合。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與專家系統(tǒng)的結(jié)合，專家系統(tǒng)與模糊控制的結(jié)合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊控制的結(jié)合，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊控制與自適應(yīng)控制的結(jié)合是在電力系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的基本方法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本特點(diǎn)是處理信息的非結(jié)構(gòu)化，但是模糊系統(tǒng)對處理結(jié)構(gòu)化的知識則更為有效。

3.電力系統(tǒng)自動化控制的特點(diǎn)

（1）電力系統(tǒng)的可靠性、安全性運(yùn)行是建立系統(tǒng)全面自動化的重要保證。因此我們首先應(yīng)在電力系統(tǒng)送電服務(wù)的初期，經(jīng)過系統(tǒng)的調(diào)研，努力的收集、嚴(yán)密的檢測對電力系統(tǒng)的各個單元、部件、安全運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的處理。（2）接著我們應(yīng)參照電力自動化系統(tǒng)建立的相關(guān)技術(shù)要求，根據(jù)可行性分析及電力系統(tǒng)實時運(yùn)行狀態(tài)的考察進(jìn)行合理的調(diào)控及提供有利的決策支持，對各個部件、整個系統(tǒng)進(jìn)行微觀及宏觀的綜合調(diào)控。（3）通過合理的調(diào)節(jié)，我們還應(yīng)從中發(fā)現(xiàn)各子系統(tǒng)、各元部件協(xié)調(diào)運(yùn)行的特點(diǎn)及規(guī)律，通過不斷的總結(jié)、實踐，本著高效、節(jié)能的原則選取結(jié)構(gòu)最優(yōu)化、供電最優(yōu)質(zhì)、運(yùn)行最安全、能耗最低廉的模式構(gòu)建電力系統(tǒng)的全面自動化建設(shè)。（4）電力系統(tǒng)自動化體系的建立改變了以往機(jī)械化、勞動密集型的落后生產(chǎn)模式，縮短了生產(chǎn)周期、節(jié)省了人力物力的投入、簡化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)、降低了勞動強(qiáng)度，同時也使高度安全生產(chǎn)、事故發(fā)生率為零、集成一體化生產(chǎn)、穩(wěn)定可持續(xù)化服務(wù)成為可能，能有效的杜絕因供電事故造成的大面積停電；因線路故障短路導(dǎo)致破壞家電、影響人們正常生活秩序現(xiàn)象的發(fā)生。

4.結(jié)語

電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個相當(dāng)漫長的過程，由于相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)和完善，使電力自動化產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度日益加快，各種原來看似不相關(guān)聯(lián)的技術(shù)會逐步彼此滲透，國際化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化越來越成為技術(shù)發(fā)展的共識，最終實現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動化，只有這樣才能保證電力系統(tǒng)綜合自動化的早日全面實現(xiàn)。