智能技術在電力系統自動化中的應用探討

廖永杰

（廣東電網有限責任公司惠州仲愷供電局 ，廣東 惠州 516029）

1 智能技術概述

所謂智能技術就是指系統通過對所處環境的感知，實現對信息的提取，并進一步達到對所獲取信息進行控制的技術。它打破了傳統方法的局限性，可以及時發現控制對象出現的問題并采取有效措施進行處理，從而提高控制效率。另外，利用智能技術可以避免不確定因素的干擾和人為操作帶來的失誤，可以進一步提高控制效果。

電力系統自動化是一種在計算機技術的基礎上發展起來的電力系統控制技術。它可以通過對電力系統的智能化模型構建，實現對系統的檢測管理等功能，并且對電能的生產與傳輸進行自動化的調配。以往電力系統的正常運行都是通過人力資源來保障，這種方法在一定程度上滿足了生產建設的需要和人們生活上對電能的需求，然而隨著我國經濟的快速發展，整個國家對電能需求大幅度增加，單憑人工操作來實現對電力系統調度和控制已經不可能，智能技術的出現為解決這一難題提供了行之有效的方法。將智能技術應用于電力系統不僅可以實現對電力設備的監測和控制功能，還可以就地或遠程自動監測和調控電能的傳輸，從而實現對整個電力系統的控制。

2 智能技術在電力系統自動化中的實際應用

2.1 專家控制系統

專家控制系統在電力系統自動化技術中的使用范圍較為廣泛，是一種相當典型的智能控制技術。專家控制系統其實是一種設定的計算機程序，它將不同領域的多個專家的理論知識和實踐經驗整合在程序中，通過模擬專家的思維方式來解決相關問題，是人工智能技術和計算機技術的美妙結合。該智能控制技術在電力系統中主要用于辨別系統出現的警告狀態，并且通過提供合理的解決方法來處理緊急情況，使系統恢復正常。

專家控制系統雖然是電力系統中應用很廣泛的一種技術，但此技術還存在一定的缺陷，比如計算機程序是提前設定的，它不能像人類大腦一樣具有創造性，只能根據已儲存信息做一些相對簡單的事故處理，當出現新情況時分析能力有限。因此，在利用專家控制系統時應考慮到有效性和時效性等問題。

2.2 神經網絡系統控制

神經網絡控制系統是根據動物的神經網絡特征，實現分布式并行處理信息的一種算法模型。它通過調節內部系統大量節點之間的相互關系，達到對信息處理的目的。神經網絡內部有許多神經元，這些神經元通過特定的方式連接，根據事先編制好的算法調整系統的權值，實現神經網絡的非線性映射。正是由于神經網絡控制技術的這一不同點，此智能技術被廣泛應用于電力系統的圖像處理和自動化管理等工作上，并取得了很好的效果。但是實際中神經網絡的相關硬件設施還不能完全和規模太大太復雜的電力系統相匹配，而且算法技術還不夠完善，所以神經網絡智能控制技術在電力行業中的應用還受到一定的限制。研究人員應當從電力行業的實際為出發點積極探索神經網絡控制技術和電力系統的有效結合方法。

2.3 模糊系統控制

模糊控制技術引入了模糊理論中的語言變量和近似推導的邏輯概念，是在模糊理論的基礎上建立的一種智能控制技術。模糊控制技術內含一套完備的推導體系，有操作簡單、便于掌握等優點。在實際中，動態系統的精確度難以測量，因為電力控制系統中很多量是動態變化的，這些動態量的參數很難把握。模糊控制理論則能很好地解決這個難題。模糊控制技術首先通過現代化的推理智能技術，在完整的數據控制規則下，能自動分析數據并輸出分析結果，最后得到高精確度的模糊控制參數。電力系統中合理利用模糊控制技術可以精確把握動態變量，提高系統數據的準確性，還可以大幅度降低電力設施因噪聲產生的影響。這種新型的控制技術由于操作方便簡單易學，成為電力系統模型建立的最佳選擇。

2.4 線性最優系統控制

線性最優控制技術是現代控制論中的一個重要內容，在電力系統中的應用也相當普遍，和其他幾項控制技術相比，此技術相對成熟。線性最優控制技術在電力系統自動化中應用的典型例子是最優勵磁控制。有專家提出采用最優勵磁控制技術來改善動態品質的問題，并且提高遠距離輸電時輸電線路上輸流橋的轉子電壓，進而提高電線的輸電能力。這一提議已被證實切實可行，并開始逐步應用于輸電線路建設中。雖然線性最優控制技術應用越來越廣泛，但是這項技術只能在電力系統的局部線性化模型中才可以發揮最大作用，在非線性的電力系統中效果并不明顯，因此線性最優控制技術還有很大的完善空間。

2.5 綜合智能系統控制

綜合智能控制技術是將上述單一智能控制技術綜合應用的一種控制方法，是目前智能技術在電力系統中新的嘗試。綜合智能控制技術既涉及智能控制技術與現代控制理論的結合，又包括單一智能控制方法彼此間的交叉，對電力行業這個龐大又復雜的系統而言，綜合智能系統控制技術有著很大潛在價值。例如實際工作中可綜合利用模糊控制系統和專家控制系統，專家控制系統儲存的經驗知識可以提供給模糊控制系統更多的信息做參考。當然，綜合智能控制技術中最具代表性的是神經網絡控制和專家智能控制的綜合利用，神經網絡進行拓撲結構的構建時可以從專家控制系統豐富的信息庫中吸取更多的建議，同時神經網絡控制系統可將感知到的周圍信息傳送給專家控制系統，為專家控制系統做出決策提供準確的數據。這兩種技術從不同角度服務于智能系統，起到很好的互補作用。所以說綜合智能控制技術能夠將多種智能技術有效結合，使兩種或多種技術優勢充分得到發揮，為電力系統更好地服務。

3 智能技術在電力系統自動化的應用現狀及前景展望

目前，智能技術在實際應用過程中，還存在一定的局限性：例如智能技術在電力系統中的應用時間短，彼此之間沒有經歷系統的磨合，以至于有較多的信息不能共享；許多先進的電網控制技術還處在理論研究階段.不能真正融入到生產實踐中；對于智能控制技術的研發還遠遠不夠，不能滿足目前不斷發展壯大的電力系統的需求等。

但可以肯定的是，智能控制技術在實際生產過程中，不管發展進度快慢與否，從某種程度上來講，都勢必會推動著電力系統自動化技術的前進。國家電網建設的規模不斷擴大并日趨復雜，這也促使智能化控制技術加速成為電力系統控制過程的重要組成部分。隨著智能技術的逐漸發展與完善，模糊控制系統、線性最優系統、神經網絡系統等，將會更有效地應用到電力系統智能化控制中，以更好地服務生產生活。電力系統自動化控制的發展將趨向于由開環控制系統監測向閉環控制系統發展；由高電壓控制等級向低電壓等級控制擴展；由元件個體向區域甚至整個系統發展；由傳統的單一化功能向多功能化技術發展，逐步實現電力系統的最優化和智能化控制。

4 結束語

我國的智能技術水平雖然還處于初期探索階段，但是其對電力系統自動化的影響不可小覷。快速發展的社會經濟給電力系統的建設提出了更高的要求，智能控制技術更好地服務電力系統的道路還很長，需要每個技術人員的共同努力。

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