智能技術在電力系統自動化中的應用

楊文振

摘 要：隨著智能技術的研究進一步深入，兩者的有效結合，在一定程度上促進了電力系統的自動化。因此，研究智能技術在電力系統自動化中的應用狀況，對提高電力系統自動化控制、減少人力投入，降低作業成本有著劃時代的重大意義。

關鍵詞：智能技術；電力系統自動化；應用

電力系統是指將發電、變電、輸電以及用電等電能在運行過程中的循環性工作環節，所構成的電能生產、傳輸、分配以及消費工作有機結合在一起的系統統稱。在全球經濟一體化的今天，任何一個國家都面臨著城市化建設規模不斷擴大的問題，擴張的過程中對電力系統帶來嚴峻的考驗。電網運行管理體制不能滿足城市擴展，電網系統的可靠性也大打折扣，這就迫使電力系統進行前所未有的改革。相關研究工作人員把握時代趨勢，引進智能電網技術。智能電網技術在一定程度上解決了城市擴張帶來的電力缺口問題，引起了業內的更多關注。目前常見的幾種智能技術應用在電力系統自動化控制中，解決了很多傳統方法難以解決的復雜系統問題，從而在降低控制系統的造價成本的基礎上有效提高電力系統自動化控制的適應性。

一、電力系統自動化中的智能技術

目前，智能技術尚處于發展階段，但是發展的勢頭很猛，很多的研究人員深入研究，力求找到智能技術與電子自動化系統有效結合。當然智能技術也廣泛應用到電力系統各個領域中，在一定程度上也取得了一定的實效。

（一）專家系統的控制技術。專家系統在電力系統中得到了廣泛的應用，該系統是一種基于知識的系統，用于智能協調、組織和決策，激勵相應的基本級控制器，使每個環節增加智能的功能，通過頻繁操作完成控制規律的實現。主要針對各種非結構化問題，通過智能技術處理定性的、啟發式或不確定的知識信息。以智能的方式對控系統盡可能地優化和實用化，并經過先前編好的各種推理程序達到系統的任務目標。雖然智能技術在電力系統取得到廣泛應用，但仍存在著難以模仿電力專家的超常規的創造性思維，進而帶來了一定的局限性。一般而言，專家控制系統應用的可適用范圍廣的特征是比較大的原因，而且能夠監測到電力系統處于各種狀態，并能快速地辨識，根據監測到具體情況來給出警告或是提示，當執行相應的任務時，仍然能發揮控制和恢復的功能。雖然專家系統得到一定的應用，但是由于不能真實模擬專家的創新思維，所有深層次的控制是不能實現的。而只是對一些淺層知識的應用，缺乏很有效的深層的模仿和方針，導致面對復雜的模擬就出現束手無策的局面。因此，在開發專家系統方面，應本著高效的投入產出比，不能制造只是知識寬泛，深度不夠的系統，在真實問題面臨只是一個空架子，什么問題也解決不了。

（二）神經網絡的控制技術。神經網絡是模擬人腦的神經系統，是一種介于符號推理與數值計算之間，適合用作智能控制的數學工具。神經網絡的空間跨度，是復雜的非線性映射。如何解決復雜的非線性系統控制問題？學習能力提供了有效的解決途徑。在神經網絡中，知識作為一個小的存儲模塊，分布在各個存儲單元，當個別處理單元損壞時，不會起到牽一發而動全身的危害，不會影響整個系統的正常工作。目前，關于神經網絡技術的研究主要集中在神經網絡模型、結構、學習算法等方面，如何在電力系統中發揮作用有待進一步研究。

（三）線性最優控制技術。現代控制重要組成部分是線性最優控制技術。可想而知線性最優控制技術的重要性。目前，在大型機組方面線性最優控制技術發揮著它特有的功能，直接用最優勵磁控制手段代替古典勵磁方式，一來提高了遠距離輸電線路輸電能力，二來改善動態的品質。隨著現代控制技術要求的不斷提高，最優控制技術恰能滿足現代控制技術要求，它也是現實操作中應用最多、最為成熟的一個分支。

（四）綜合智能控制技術。智能集成化是綜合智能控制重要的技術發展方向。智能集成化如何在電力系統中發揮作用，取決于研究人員的研究深度。一方面，智能技術不是單一存在的，可以考慮將其有效結合，各個技術結合自身特點揚長避短，靈活運用到系統中。如神經網絡與模糊控制的結合，這些結合都在電力系統自動化控制中研究較多的，也引發了研究人員更加深入研究，如何將可用神經網絡與模糊邏輯良好結合是一個值得探討問題，神經網絡處理信息與模糊系統在處理信息方面是截然不同的，神經網絡處理信息側重非結構化，模糊系統側重處理結構化的知識等。另一方面，自動化控制智能技術與傳統的自適應控制兩者也不是水火不容的，兩者有著密切的關系。目前，既能有效處理模糊知識又能有效學習的模糊與神經網絡集成技術，對國內相關研究專家提出了更高的要求，這必將為電力系統智能控制的發展提供新的途徑。

二、電力系統自動化中智能技術發展趨勢

隨著我國電力系統自動化要求的標準越來越高，智能技術越來越能適應并引導電力系統自動化。我國電力系統自動化程度也是不斷提高和完善，單元模塊慢慢的由單一單元模塊轉換為多功能單元模塊，監控方式慢慢的由單項監控轉變為多線控制，電壓等級慢慢的由實現高電壓等級調節轉變為低電壓調節。電力系統建設將朝著智能化實時控制、人工智能故障診斷、綜合智能控制等方向展開深入的研究。

（一）智能化實時控制。智能化實時控制技術在電子系統控制得到了很好的應用，它對電力系統數據能做到實時監測，并能對監測的數據進行分析，把分析得出的結論采取一定手段進行控制。在智能化實時控制的基礎上采取強化智能化實時控制技術，通過這種強化智能化才能從根本上提高電力系統控制質量，在保障質量的基礎上加強電力系統控制力度，在控制力度基礎上降低系統風險。智能化實時控制技術有很多原有技術不具備的優勢，它能夠采用圖形化用戶界面的方式，真實有效的對電力系統數據、運行狀況等進行直觀反映，避免了之前一些技術的弊端，如故障發生率、設備資源的損耗等。智能化實時控制技術已經潛移默化的成為了當前電力系統發展的主導方向。

（二）人工智能故障診斷。傳統電力系統故障診斷基本上都是采用了簡單的處理方法，只是針對簡單的過程、故障、獨立理論體系進行的故障診斷，這種方法有一定的局限性，很難滿足電力系統的發展，需要更高的技術來進行取代。人工智能故障診斷技術的出現填補了之前只能處理單過程、單故障、獨立理論的故障診斷，它可以依照大型電力系統設備需求，對設備可能出現的故障、異常等數據參數進行多過程、全方位的分析，可以從根本上診斷出來故障，并且進行相應的質量控制。人工智能故障診斷能準確地對動態及靜態安全進行分析，并采取有效的措施，該功能已經成為機械故障診斷中新的發展方向。

（三）綜合智能控制。綜合智能控制技術要求設計人員有良好的技術背景，隨著電力系統自動化的發展過程規范化，設計人員將相關的控制技術依照智能技術控制要求有機結合在一起，實現智能控制與現代控制的統一。綜合智能技術由于它能滿足電力系統自動化控制的資源配置內容要求，又能滿足智能技術優化設計目標，毋庸置疑該技術已經成為電力系統自動化智能技術發展的必然方向。

結語：隨著電力控制系統的發展，它對各類智能化、創新方式提出了越來越高的要求，只有這樣才能大大提高電力供應的質量和效率。智能技術的廣泛應用必將會帶來整個電力系統的自動化革命。隨著研究人員對各種智能控制的深入研究，電力系統智能化方案也越來越完善，更能推動電力信息化的進程。

參考文獻：

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[2] 于志斌. 智能技術在電力系統自動化中的運用[J]. 電子技術與軟件工程. 2013（24）