電力系統自動化與智能技術

于志剛（哈爾濱電力實業集團公司呼蘭分公司,哈爾濱 150500）

電力系統自動化與智能技術

于志剛
（哈爾濱電力實業集團公司呼蘭分公司,哈爾濱 150500）

國民經濟的快速發展，對電力系統提出了新挑戰與新機遇，要求電力系統必須要以安全、可靠、高效、經濟等作為目標，不斷確保電力系統的安全性與可靠性。隨著計算機技術及信息技術的發展, 多媒體技術、智能控制將迅速進入電力系統自動化領域,而信息技術的發展會推動電力系統控制向更高水平發展。現代社會對電能供應的要求越來越高，相應地電力系統技術要不斷地由低到高、由局部到整體發展。智能電網可以保證從發電廠到用戶端電器之間的每一點上的電流和信息的雙向流動，它通過廣泛的應用自動控制系統的集成，保證市場交易的實時互動。本文分析了電力系統中的自動化與智能化技術，具體闡述了自動化技術與智能化技術在電力系統中的應用。

電力系統自動化智能技術

隨著智能技術在電力系統自動化控制中的引入運用，有效提高了電力系統自動化控制的適應性，降低了控制系統的造價成本，對電力系統進行自動監視、調節和控制，確保電力系統安全、平穩、經濟運行。電力系統的智能控制系統是個具有強非線性、變參數的動態大系統，是當今控制理論發展的新的階段,主要適于那些具有模型不確定性、具有強非線性、要求高度適應性的復雜系統。智能控制能夠改變傳統輸電能力的柔性交流輸電系統技術悄然，利用具有單獨或綜合功能的電力裝置,對輸電系統進行調整控制，實現了電力系統的調度自動化、變電站自動化和配電網自動化。國民經濟的快速發展，對電力系統提出了新挑戰與新機遇，要求電力系統必須要以安全、可靠、高效、經濟等作為目標，確保電力系統的安全性與可靠性。

1 電力系統中的自動化和智能技術

（1）神經網絡控制。人工神經網絡在模型結構方面取得了大量的研究成果。神經網絡具有本質的非線性特性以及自組織自學習的能力，它將大量的信息隱含在其連接權值上， 根據一定的學習算法使神經網絡實現從 m 維空間到 n 維空間復雜的非線性映射。

（2）線性最優控制。最優控制是將最優化理論用于控制問題的一種體現。線性最優控制利用最優勵磁控制手段，有效改善動態品質的問題。最優控制理論在水輪發電機制動電阻的最優時間控制方面獲得了廣泛的應用，它的控制器是針對電力系統的局部線性化模型來設計的，但是對大干擾的控制效果不理想。

（3）綜合智能系統。綜合智能控制包含了智能控制與現代控制方法的結合，包含了各種智能控制方法之間的交叉結合，在電力系統中，綜合智能控制更有巨大的應用潛力。神經網絡適合于處理非結構化信息，而模糊系統有良好的技術基礎，這兩種技術以處理非統計性的不確定性為主，并且相互補充。

（4）安全監控系統。基于 GPS 的安全監控系統采用 GPS 實現的同步相量測量技術和光纖通信技術,逐步取代RTU 設備實現電壓、電流相量測量。電力系統調度監測向動態監測發展是必然趨勢。GPS 技術和相量測量技術的結合，形成了一個完全自動化的供電網絡。

2 自動化和智能化技術的應用

（1）緩解壓力。智能電網的關鍵技術可以緩解能源分布與生產力布局很不平衡，解決了電網的安全穩定性與脆弱性問題，智能化的靈活的電網結構可以保證因自然災害、社會災害等突發災害性事件對電網安全不造成影響。

（2）適時監測。電力自動化系統的實時監測、控制是電力系統高效運行的首要基礎和有力保障。隨著電網結構日趨復雜，對電網智能化程度的要求越來越高，全分散式的電力自動化與管理機和遠方調度中心通信，分散與集中相結合的電力自動化系統采用的是分布分散式結構。當前的電力自動化技術為了適應電力系統的自動化改造和現代化電能管理的需要，需要有與之配套的集測量、控制、保護、通訊于一體的智能保護測控設備，針對電力自動化設備現存的問題和缺陷，對智能保護測控設備進行開發和設計，選擇性能好且集成度高的芯片，可以提高整個硬件電路的抗干擾能力，為了提高設備的性價比需要合理的選擇軟件設計方案，利用數字信號處理的相關算法、軟件算法要保證在使用過程中的靈活性，減少故障造成的停電范圍和電氣設備的損壞程度，對設備的測量功能進行細致的實時測量，設備的方案設計是實現各種保護功能的基礎，發揮保護軟件的功能，從而保證測控設備的設計要求和性能要求。 實現開放、集成的通信系統，確保網絡安全，智能電網對已經發生的擾動做出響應的能力，其監測范圍將大、覆蓋面廣。

（3）改善電能質量。智能技術是電力系統能量轉換系統的關鍵部分，所以現代電力系統應用的電力裝置幾乎全部使用了全控型大功率電力電子器件，是智能電網建設中的重要環節，其中調度的智能化是智能調度研究與建設的核心，能夠全面提升調度系統的風險防御能力，具有多道安全防線的綜合防御體系，是災變防治，實現大面積連鎖故障的有力保障。

（4）信息傳遞。人工神經網絡這種仿制連接方式形成了一個控制網絡，而每一個人工神經元都負責非線性特性，人工神經網絡能夠使用神經元與彼此之間有向權重去處理一些隱含問題，而且能夠主動組織以及能夠處理不同信息要求等優點，每個神經元都具有較強分線性自學能力及擬合能力。

（5）控制負荷。在自動化控制是通過感知信息來降低控制的不確定性，提升控制行為的能力，它具有較強的適應功能，能夠運用經驗對環境做出相應的判斷，根據這些判斷自動獲取與應用知識，應用模糊方法將經典理論進一步模糊化，并把結果變量形成一個完整推理體系，這種方法能夠有效處理不精確性、不確定性及噪聲等原因帶來的諸多問題，或者是描述調度員負荷的預測法，該調度中心使用過多種短期的負荷預算計算機程序，再制定出許多關系到負荷因素模糊集，進而建立負荷模型，達到控制實際產額實施的目的。

智能技術推動了電力系統的自動化進程，隨著智能控制理論研究的進一步深入，利用各自優勢而組和的綜合智能控制系統會對電力系統起到更加重要的作用。

[1]沈君奕.電氣自動化控制中人工智能的探討分析[J].科技資訊,2009.

[2]梁寧波.淺析人工智能在電氣自動化控制中的應用[J].黑龍江科技信息,2008(05).