論電力系統自動化與智能技術

陳元江

國家新聞出版廣電總局871臺 海南東方 572600

論電力系統自動化與智能技術

陳元江

國家新聞出版廣電總局871臺 海南東方 572600

隨著全面的信息技術時代的到來，我國人民的生活水平也得到了飛速的提高，智能化技術的出現又在很大程度上提高了人民的生活質量，改變了人們的生產和生活方式，其中智能化的技術在電力系統自動化中的應用變得更加的廣泛，受到了多方面的高度的認可，智能化技術的應用，極大的推動了電力系統自動化的進程。因此，本文對電力系統自動化中智能技術的應用進行了研究。

電力系統自動化；智能技術；分析

1、電力系統自動化與智能技術的含義

電力系統自動化，從含義上是對電能生產、傳輸和管理實現自動化、自動調度和自動化管理；從種類上，它的分類較多，例如：電網調度自動化等。智能技術是智能計算機技術的簡稱，從含義上它包含體系結構和人機接口；從種類上，它的種類也較多，例如：模糊控制等。

智能技術是具備學習、適應及組織功能的行為，能夠對產品問題進行合適求解，解決傳統魯棒性控制和自適應控制無法解決出令人滿意結果的，非線性、時變性和不確定性的控制問題。目前，智能技術尚處于發展階段，但它已受到人們的普遍重視，廣泛應用于電力系統各個領域中，并取得了一定的實效。

專家系統在電力系統中的應用范圍很廣，它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完成控制規律的實現。主要針對各種非結構化問題，處理定性的、啟發式或不確定的知識信息。如：電力系統恢復控制、故障點的隔離、調度員培訓、處于警告或緊急狀態的辨識、配電系統自動化等。以智能的方式求得受控系統盡可能地優化和實用化，并經過各種推理過程達到系統的任務目標。雖然取得廣泛應用，但存在如難以模仿電力專家的創造性等局限性。一般而言，專家控制系統應用較大的原因是由于該方法可適用范圍廣，且能為電力系統處于各種狀態提出辨識，根據這種具體情況給出警告或提示，同時還能進行控制和恢復。雖然專家系統得到一定的應用，但是仍存在一定的局限性，這種局限包括對創造性的難以模仿，而只限于淺層知識的應用，缺乏極有效的深層模仿和設計，難以適應復雜狀態。因此，在開發專家系統方面應注意專家系統的代價/效益分析方法、專家系統軟件的有效性和試驗、知識獲取、專家系統與其他常規計算工具相結合等問題。

模糊方法是一種對系統宏觀的控制，十分簡單而易于掌握，為隨機、非線性和不確定性系統的控制，提供了良好的途徑。將人的操作經驗用模糊關系來表示，通過模糊推理和決策方法，對復雜過程對象進行有效控制。通常用“如果……，則……”的方式來表達，在實際控制中的專家知識和經驗不依賴被控對象模型，魯棒性較強。模糊控制技術的應用非常廣泛，與常規控制相比，其在提高模糊控制的控制品質，如：穩態誤差、超調等問題，自身的學習能力還不完善，因此要求系統具有完備的知識，對工業智能系統的設計而言是困難的，如模糊變結構控制、自適應或自組織模糊控制、自適應神經網絡控制、神經網絡變結構控制等。另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉結合，對電力系統這樣一個復雜的大系統來講，綜合智能控制更具備巨大的應用潛力。現在，在電力系統中研究較多的有神經網絡與專家系統的結合，專家系統與模糊控制的結合，神經網絡與模糊控制的結合，神經網絡、模糊控制與自適應控制的結合等方面。這些模糊方法的運用因其可使用范圍廣，目前已在自動化控制中被廣泛應用。智能集成化是綜合智能控制重要的技術發展方向，其可將多項智能技術相互結合于一體，不再單獨運用，各取優勢。如模糊技術和神經網絡的結合、神經網絡與模糊控制的結合、神經網絡與專家系統的結合等，這些都在電力系統自動化控制中有較多研究。

2、智能技術與電力系統自動化的結合

智能技術被應用在電力系統自動化中，進一步完善和發展了電力系統自動化。智能系統在電力系統中的有效應用，不僅協調了電力系統發展的不成熟性和該系統本身的不穩定性，還滿足了公眾對于相對廉價、便利的電力網絡的需求。所以，智能技術作為一種技術被應用于電力系統自動化中。

眾所周知，智能技術從分類上可分為以下幾個部分：模糊控制和神經網絡控制、專家系統控制、線性最優控制和綜合智能控制。如今，電力系統自動化還未發展成熟，還存在一些缺點以待改進，如：強非線性，時變性且參數不確切可知，含有大量未建模動態部分和電力覆蓋范圍大但卻具有網絡阻滯、延遲等。下面，我們將具體分析如何通過應用智能系統改變電子系統智能化的缺點。

3、將智能技術應用到電力系統自動化中的具體做法

3.1 模糊控制在電力系統自動化中的應用

模糊控制使得建立模型來進行控制變得十分簡單和易于掌握。通過建立模型進行控制是一種比較現代的方法，與建立常規的模式相比，更具優越性、相對簡單。例如，交通信號燈的轉換是由前面的主列隊與后面的主列隊決定，并使用一定的工具實現二維模糊控制器。洗衣機可根據清洗過程中水質的變化對衣物進行不同程度的清洗，以保證衣物的干凈。模糊控制主要是在汽車的自動變速器上起作用，是通過自動變速器檢測駕駛員的速度得出駕駛員的駕駛意圖，判斷路況和汽車受到的阻力、監測發動機的情況。通過以上舉例，我們可以得出模糊控制適用于電力系統自動化，并且具有廣泛性和通用性，能夠適用于其他不同的領域。

3.2 神經網絡系統在電力系統自動化中的應用

神經網絡控制技術具有與電力系統自動化相適應的性質“非線性特性”，同時，其還具有自我學習與自我組織的能力，以及具有強壯的網絡系統和處理的能力。因此，大量的、簡單的神經元構成了神經網絡控制技術，有了神經網絡控制方式。神經網絡利用一定的學習算法，將隱藏在其連接權值上的大量信息進行了調節權值，從而實現了非線性的復雜映射，從m維空間到n維空間。這個概念被應用于許多領域，如：自動控制領域；處理組合優化問題；模式識別；圖像處理；傳感信號處理和醫學領域等。因為人體與疾病之間的關鏈非常復雜，因此神經網絡控制技術也被廣泛應用到醫學上的多個領域，例如：醫學專家系統中的麻醉和危重醫學相關領域的研究等。由上述舉例，我們可以知道神經網絡控制技術適用于電力系統自動化，具有廣泛性和通用性，能夠適應于其他不同的領域。

3.3 專家系統控制在電力系統自動化中的應用

專家系統控制能及時處理和辨識發生故障的電力系統，最大限度地降低網絡阻滯或延遲給人們帶來的危險和不便。專家系統在電力系統中有較為廣泛的應用范圍，例如能夠辨識電力系統所處的狀態：警告狀態或緊急狀態、緊急的處理、系統恢復控制、系統規劃、切負荷和電壓無功控制、故障點距離的測量、做出短期負荷預報、所處狀態的安全分析以及先進的人機接口等方面。在電梯控制中的應用，隨著科技的日新月異，電梯的制作技術也在不斷地發展與更新，由簡單逐漸趨向于復雜化，現在，在電梯即將出廠時，會有專門的工作人員進行調試，但當安裝好后，電梯一旦出現故障時，為本單位所配備的維修人員，卻不能快速找到問題，解除故障，這是由于電梯構造復雜化了，因此我們需要在安裝電梯之前，安裝專家控制器以確保電梯的可用性和保障性。由此可見，專家系統控制適用于電力系統自動化。

3.4 綜合智能系統在電力系統自動化中的應用

綜合智能系統根據模糊控制結構有效、合理地將這些控制方法結合起來，以完善電力系統自動化，使其能夠具備穩定性、協調性和簡易性。由于智能控制方法之間的交叉結合，一般人們會將其進行如下組合進行分析，例如：神經系統與專家系統的結合；專家系統和模糊控制的結合；神經網絡與模糊控制的結合；神經網絡、模糊控制與自適應控制的結合等方面。

4、結束語

綜上所述，我們了解到智能化在電力系統自動化中所占據的重要地位及其產生的不可忽視的重要影響，目前雖然我國的電力系統自動化還不夠完善，但是我們堅信，只要在我們的共同努力下，隨著人們對智能技術研究的愈加深入化，我國的智能化技術一定會有更好的明天。