電力系統(tǒng)自動化控制中的智能技術應用探討

葛長銳

國網(wǎng)東?？h供電公司調(diào)控分中心配網(wǎng)搶修指揮班 江蘇 連云港 222300

引言

電力系統(tǒng)在國家發(fā)展中占有重要的地位，其穩(wěn)定性和自動化程度決定著電力系統(tǒng)的可行性，而電力系統(tǒng)自動化水平的提升則是適應當前社會電力資源現(xiàn)狀，緩解電力資源壓力的重要技術保障。智能技術也就是人體接口體系結(jié)構，具有智能化的性能，適應能力較強，能夠自行處理各種信息，有效提高電力系統(tǒng)的自動化程度。在實際的應用中，以專家控制系統(tǒng)、線性最優(yōu)控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)等為代表的智能技術均具備良好的應用價值。

1 智能技術及其應用優(yōu)勢

1.1 智能技術簡述

智能技術的功能強大，應用范圍廣泛，具有組織、適應和學習的作用，涉及多方面的內(nèi)容，具有多方面的優(yōu)勢。隨著現(xiàn)代化建設的不斷推進，電力系統(tǒng)需要具備更強的穩(wěn)定性和可行性，其傳統(tǒng)的控制技術顯然不能滿足現(xiàn)階段以及未來的用電需求，提升其自動化程度是電力系統(tǒng)長遠、穩(wěn)定發(fā)展的前提，在這一背景下，智能技術的應用受到了業(yè)界的廣泛關注，經(jīng)過相關專家學者的不斷研究和實踐，智能技術的應用優(yōu)勢不斷凸顯，對于突破傳統(tǒng)控制方式的弊端能發(fā)揮一定的效果，能夠有效解決魯棒性控制和自適應控制等方面的問題，促進電力系統(tǒng)取得更高的效益，促進智能電網(wǎng)的構建。

1.2 智能技術的應用優(yōu)勢

1.2.1 智能化用電。在用電設備實際運行的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)信息采集交互能力或設備智能化水平下降的問題，對用戶的用電造成了一定的影響。為了有效解決這些問題，智能技術的應用可以通過安裝智能電表的方式提高用電設備的智能化程度，從而提升用戶的滿意度。智能化用電還需要構建智能化雙向互動體系，滿足多元化的用電需求，通過這種高級的測量系統(tǒng)來有效連接用戶和企業(yè)，實現(xiàn)用電的智能化，與此同時還能對電力資源緊缺的現(xiàn)狀加以緩解。

1.2.2 智能化發(fā)電。利用智能技術完善和優(yōu)化電力控制技術能夠有效實現(xiàn)對電網(wǎng)結(jié)構和電源結(jié)構的完善。在實際的應用過程中，通過借助智能技術，合理、科學地運用風電等新能源和光伏發(fā)電，實現(xiàn)廠網(wǎng)信息的雙向交流，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)發(fā)電的智能化，有利于提升電網(wǎng)對各電廠的控制水平。

1.2.3 智能化調(diào)度。智能電網(wǎng)依托于電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度，運用智能技術，通過智能安全預警功能和采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)，有效保障電力系統(tǒng)的安全性。其次，在開展實際的調(diào)度決策工作時，必須注重經(jīng)濟的協(xié)調(diào)性，這也是調(diào)度系統(tǒng)滿足現(xiàn)階段電力行業(yè)發(fā)展的需要。當電力系統(tǒng)發(fā)出信號時，就需要立即判斷其故障，并通過對故障的有效分析制定出切實可行的解決策略。由此可見，電力系統(tǒng)的智能化調(diào)度離不開智能技術的應用。

1.3 智能技術應用的重要性分析

1.3.1 實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的智能化控制。由上述分析可知，智能技術在電力系統(tǒng)自動化控制中的應用具有智能化用電、發(fā)電、調(diào)度等優(yōu)勢，也就是可以實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的智能控制，使電力資源的利用率以及電力系統(tǒng)的功能得到有效的提升，促進電網(wǎng)結(jié)構的完善。在處理用電設備的常見問題時，能夠通過運用智能技術來優(yōu)化電力系統(tǒng)，提升智能電網(wǎng)的服務效果[1]。

1.3.2 適應能力較強。相比于其他控制技術，運用智能化技術處理信息的效果更為明顯，智能技術具有的應變和學習能力使電力系統(tǒng)的自動化控制具備了較強的適應能力，對于提升系統(tǒng)的性能，促進電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行發(fā)揮著重要的作用。

1.3.3 具備高性能智能技術。通過智能技術的應用，使電力系統(tǒng)的自動化控制中電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作效率得到有效的提升。其次，智能技術的運用可通過參數(shù)調(diào)節(jié)使電力系統(tǒng)的性能得到優(yōu)化。這一過程體現(xiàn)著智能技術的高性能特點，同時，這一過程較為復雜，需要做好有效的控制。

2 智能技術的實際應用

智能技術涉及多方面的內(nèi)容，不同的技術類型在電力系統(tǒng)自動化控制中發(fā)揮著不同的作用，共同推動著電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。在電力系統(tǒng)中常用的智能技術有線性最優(yōu)控制技術、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術、模糊控制技術以及專家控制技術等，以下詳細介紹了不同的智能技術在電力系統(tǒng)中的應用效果。

2.1 線性最優(yōu)控制技術

該技術中以最優(yōu)勵磁控制最具代表性，在電力系統(tǒng)中的應用較為廣泛，其控制量以權重關系綜合了角速度、頻率、有功、極端電壓等控制量，實現(xiàn)考慮了f、w、p、Ug的AVR，突破了原有單純電壓控制的局限性。線性最優(yōu)控制系統(tǒng)還通過理論計算，得出各參數(shù)的權重系數(shù)，通過開展現(xiàn)場實驗，對各參數(shù)的效果做出了比較，從而設計出最優(yōu)的參數(shù)投入運行。也就是說，該系統(tǒng)的最優(yōu)勵磁控制以理論計算仿真為依據(jù)，可以實現(xiàn)與PID+PSS同等效果的電力系統(tǒng)動態(tài)的穩(wěn)定。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術

該技術的應用對于提高電力系統(tǒng)自動化控制的自我管理能力和信息處理能力有很好的效果。在實際的應用中，神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術通過對控制論、人神經(jīng)理論等先進理論的整合，使電力系統(tǒng)的運行模式隨著外界情況變化做出智能化的調(diào)整，有效控制電力系統(tǒng)的各個節(jié)點，連接各個神經(jīng)元，使電力系統(tǒng)更加完善。同時，神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術通過模擬人腦處理信息的方式對非線性模式電力控制的信息和數(shù)據(jù)做出整理和分析，實現(xiàn)對各種問題的智能化處理。最后，該技術的應用能夠更加自動化的處理電力系統(tǒng)圖像，提供了更準確、更豐富的優(yōu)化方案，能夠在一定程度上減少電力系統(tǒng)運行過程中的損耗[2]。

2.3 模糊控制技術

對于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)而言，電力系統(tǒng)動態(tài)測量的準確性是電力系統(tǒng)運行的保障，而電力系統(tǒng)動態(tài)測量會受到其本身較多的干擾移速，致使實際的數(shù)據(jù)與所反饋的數(shù)據(jù)存在一定的誤差，不利于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。基于這一問題，模糊控制技術的應用就具有良好的優(yōu)勢，該技術對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)測量的準確性并沒有太高的要求，它是基于模糊數(shù)學理論，通過對人的綜合決策和近似推理等過程的模擬，來提高控制算法的合理性、適應性以及可控性。在模糊神經(jīng)網(wǎng)絡中已經(jīng)融合了包括模糊控制器性能參數(shù)在內(nèi)的模糊控制系統(tǒng)的所有信息。對此，就需要調(diào)整和優(yōu)化電力系統(tǒng)的運行參數(shù)，主要通過調(diào)整閥值和權值來實現(xiàn)，從而為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供保障。

2.4 專家控制系統(tǒng)

所謂的專家控制系統(tǒng)也就是一個包含了大量專家知識和經(jīng)驗的智能計算機程序系統(tǒng)，在實際的應用中，主要依據(jù)其中的專家知識和經(jīng)驗尋求有效的解決方法。專家控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)廣泛，功能多樣，主要有推理機、數(shù)據(jù)庫、知識庫以及知識獲取和解釋的功能。該系統(tǒng)的應用對于提升電力系統(tǒng)自動化控制的可靠性和安全性能發(fā)揮良好的效果，還能通過專家數(shù)據(jù)庫識別和分析電力系統(tǒng)中存在的問題，并發(fā)出預警信息，同時自行尋找有效的解決方式，從而降低電力維修人員的工作量。另外。如果出現(xiàn)了突發(fā)事件，專家控制系統(tǒng)的運用還能準確地定位和分析故障發(fā)生的位置、原因，等并對這一突發(fā)狀況從多個方面實施自動化處理，有助于提升電力設備的反應速度[3]。

2.5 綜合智能控制

現(xiàn)代控制和智能控制有效融合的技術被稱為綜合控制，綜合智能控制在電力系統(tǒng)自動化控制中的應用有助于提升電力系統(tǒng)的準確度、嚴謹性以及高效性。現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)的不斷完善和優(yōu)化使其內(nèi)部構建的復雜程度不斷增加，電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性受到了威脅。綜合智能控制結(jié)合了神經(jīng)控制、模糊控制和專家控制的方式，就可以對電力系統(tǒng)進行有效的控制，對其運行中的各項信息數(shù)據(jù)進行綜合處理，提升電力系統(tǒng)的智能程度和穩(wěn)定性。

3 智能技術在電力系統(tǒng)的應用前景

3.1 智能化實時控制

智能技術具有較強的智能性，隨著科學技術的進步，智能技術的智能化程度不斷提高，其控制技術不斷成熟，在未來的電力系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展中應用效果不斷提升，朝著智能化控制的方向發(fā)展，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)相關信息的實時監(jiān)控，將電力系統(tǒng)的運行情況和數(shù)據(jù)信息以圖形界面的方式顯示出來，能夠有效降低線路故障的發(fā)生率，不斷提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使電力設備的控制更為方便[4]。

3.2 綜合智能控制

綜合智能的應用是電力系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展趨勢，具有十公廣泛的發(fā)展前景，而該技術的應用需要建立在滿足自動化控制標準的基礎上，有效融合各種智能技術構建出一個完備的控制系統(tǒng)。一旦電力系統(tǒng)的自動化控制出現(xiàn)故障，就可以通過人工智能監(jiān)測系統(tǒng)，對故障的問題、位置做出準確的監(jiān)測，并將這些問題傳輸給相應的維修人員進行處理。總之，智能技術的應用是滿足電力系統(tǒng)運行需要和自動化控制發(fā)展需要，促進電力系統(tǒng)綜合智能化發(fā)展的有效途徑。

3.3 人工智能故障診斷

電力系統(tǒng)的故障診斷是維護電力系統(tǒng)自動化運行的基礎，一般情況下，整個診斷的過程具有一定的難度，容易受到多方面因素的干擾，具有一定的局限性。在智能技術不斷應用的環(huán)境下，傳統(tǒng)的故障診斷逐漸朝著人工智能診斷的方向發(fā)展，診斷的效率、準確性都有了很大的提升，可在電力設備發(fā)生故障的第一時間進行全方位的診斷，為電力系統(tǒng)自動化控制的安全性提供有力的保障[5]。

4 結(jié)束語

社會的進步對電力事業(yè)的發(fā)展提出了更高的要求，電力系統(tǒng)的自動化控制程度需要不斷提升。智能技術涉及多方面的知識，在電力系統(tǒng)的自動化控制中具有重要的應用價值，尤其是線性最優(yōu)控制技術、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術、專家系統(tǒng)控制技術等先進智能技術的應用突破了傳統(tǒng)電力控制技術的限制，對于提升電力系統(tǒng)智能化控制程度及其安全性和穩(wěn)定性的效果顯著。