智能技術在水電廠電氣自動化中的運用

摘 要：水力發電是我國除火力發電外主要的發電形式，隨著科學技術的不斷發展與社會電量需求的日益提高，水電廠也逐漸實現了自動化管理，水電廠的自動化管理涉及到很多方面的技術，其中，智能技術是比較主要的一個方面。文章便以智能技術的應用發展為研究基點，分析智能技術在水電廠電氣自動化中的應用情況，并進一步展望智能技術在水電廠電氣自動化中的應用前景與發展方向。

關鍵詞：智能技術；水電廠；電氣自動化

前言

水力發電與火力發電不同，是一種比較清潔的發電形式，在提倡可持續發展的今天，水力發電更是受到了國家與社會的普遍關注，水電廠的電氣自動化也隨之取得了顯著成效。但現階段，隨著經濟的不斷發展，使我國的用電量持續提高，火力發電資源的欠缺使其未來無法滿足社會的用電需求，因此，水力發電的自動化水平還需要進一步提高，而智能技術在水電廠電氣自動化中的應用便能夠有效滿足這一要求。

1 智能技術的應用發展

當前，水電廠中的自動化系統已經是水電廠中必備的設備之一，但在水利發電的過程中，雖然已經將魯棒性控制等技術應用到整個系統中，但是，仍然無法滿足越來越復雜多變的環境的客觀要求。

早在上個世紀六十年代中期，智能技術概念便已經被提出并逐漸發展到控制技術當中，發展到七十年代，智能控制領域才真正意義上得到發展[1]。智能系統的根本意義指的是能夠完成指定智能行為的操作系統，舉例來說，如果對系統輸入一個具有激勵性質的問題，系統若具備智能性，便可以針對問題給出相應的回答，這種類型的系統便可以稱之為智能系統，另外，智能系統還具備較強的學習組織功能。

現階段，智能控制系統還處在發展初期，其健全的理論體系還沒有完全建立起來，但已經受到全社會的普遍重視，也得到了廣泛應用。在水電廠電氣自動化中，水電機組的智能控制便是智能技術得到應用的主要方面。

2 智能技術在水電廠電氣自動化中的應用情況

2.1 專家控制智能技術

專家控制智能技術是一種比較傳統的控制技術。自動控制學自發展以來，從古典理論到現代理論，再到自適應性的一系列發展，其進步是快速的，而支持這些進展的技術主要有數學分析預計數值計算兩種，相應的，其實踐操作部分也由傳統的模擬形式逐漸轉變為當前的數字形式。但無論發生怎樣的改變，傳統控制技術的基本結構并未出現實質性的變化，基本上仍然是利用機器的單獨控制來實現系統的整體反饋，與此同時，機制也沒有發生重大變化，仍然是以準確執行控制制度為主[2]。而專家系統主要作用于非結構化造成的相關問題，在處理定性、啟發等相關信息有良好效果，專家控制智能技術從某個角度來看，是專家系統與自動控制兩種技術向結合的產物。

2.2 模糊控制智能技術

模糊控制智能技術主要來源于模糊集合理論，是一種相對宏觀的系統控制方法，主要應用于描述控制規則。模糊控制技術的主要應用特征是將人工操作系統的經驗用相對模糊的方式表達并傳遞出來，之后運用模糊推理的方式，使比較復雜的對象能夠在一定范圍內控制起來。另外，該控制對被控模型沒有過強的依賴性，也正因如此，該控制能夠為隨機系統或不確定系統創造較好的控制環境。而模糊微處理芯片裝置的開發與應用，也為模糊控制智能技術提供了實踐與發展的新途徑，相應的，從水電機組的角度看，模糊控制智能技術也是一種相對有效的解決手段。但客觀上講，當前的模糊控制智能技術與傳統的控制理論對比，還存在著很多不足，主要表現在品質與學習能力的提高方面。

2.3 神經網絡智能技術

如今，在動態系統理論的發展下，線性系統的相關設計與應用穩定性也越發完善起來。然而，與線性系統相比，非線性系統的發展卻并不快速，主要受其理論與應用復雜性的限制，在整體系統上也發展得并不完善，為解決當前問題，神經網絡智能技術應運而生。神經網絡從客觀上講是一種既與數值計算相關聯，又與符號推理有聯系的數學應用工具，其應用并不以具體模型為依托，只需要將一個信息輸入進去，便能夠得到相應的輸出信息，但其對于兩者之間的數學聯系并不明確，這也是神經網絡智能技術所具備的另一功能，即非線性映射[3]。

神經網絡智能技術在職能控制應用中所具備的優勢主要表現在以下方面：首先神經網絡智能技術能夠借助具體實例進行學習，為信息處理開辟了一條全新的道路；其次，神經網絡智能技術的復雜性能夠顯現出其巨大的發展潛力；最后，神經網絡智能技術的非線性映射能夠解決較復雜的控制問題。

3 智能技術在水電廠電氣自動化中的應用前景

現階段，智能集成化已經成為智能控制發展的一個新角度，我國在水電廠自動化控制方面，正在研究一種不僅能將模糊處理合理應用到自動化技術中，還能進行有效學習的新技術，這種技術將在不遠的將來成為水利發電智能控制的新方式，水電廠也將逐漸實現全面自動化，達到減少值班人數，節省人工成本的目的。

4 結束語

隨著我國經濟社會的發展與用電量的持續提高，實現水電廠全面自動化已經成為水電廠未來的主要發展方向，而智能技術便是當前實現水電廠全面自動化的主要途徑，只要合理應用專家控制、模糊控制以及神經網絡控制等先進智能技術，我國的水電廠一定能在不遠的將來實現全面自動化。

參考文獻

[1]賈剛，張萌.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2013，8（15）：218-219.

[2]陳存，程兵，朱明.基于保護原理的神經網絡式失磁保護配置方案[J].江蘇電機工程，2014，9（27）：184-185.

[3]孫中建，卜留軍.人工智能技術在電氣自動化控制系統中的應用分析[J].機電信息，2011，10（28）：169-170.

作者簡介：羅穎（1981，10-），女，籍貫：湖南安化，職稱：電力工程技術助理工程師，研究方向：水輪發電機組水電運行專業，電力系統電氣自動化。