探討電力系統(tǒng)自動化控制技術

陳思

摘要：電力系統(tǒng)對現(xiàn)代社會生產和生活具有至關重要的意義，近年來我國電力系統(tǒng)的發(fā)展在經濟和科技的促進下取得了較大的技術進步，電力系統(tǒng)的自動化控制技術廣泛應用。電力系統(tǒng)要想實現(xiàn)全面的自動化需要進行科學有效的管理，才能適應市場經濟的發(fā)展要求，才能實現(xiàn)電力系統(tǒng)的科學發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展。電力系統(tǒng)的自動化控制技術對電力系統(tǒng)提高生產效率，提供優(yōu)質的供電服務的關鍵因素。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；構成；控制技

電力系統(tǒng)自動化建設的主要目標是要實現(xiàn)電力在生產環(huán)節(jié)、供應環(huán)節(jié)的及時、穩(wěn)定、安全、迅速、可持續(xù)，同時也是實現(xiàn)提高生產效率、降低運營成本，實現(xiàn)自動化、一體化、節(jié)約化、安全化管理的重要核心。自動化系統(tǒng)的建立包含著現(xiàn)代化生產技術、計算機科學技術、網絡共享技術的綜合應用，對于電力系統(tǒng)而言，自動化的生產包含著發(fā)電廠、變電站、送電分配系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、網絡覆蓋系統(tǒng)等眾多環(huán)節(jié)的綜合摔制與協(xié)調 ， 從而形成實時監(jiān)控、指令及時傳輸、信息實時反饋的高實效性綜合管理。

1.電力系統(tǒng)的自動化控制技術

隨著當前科學技術的不斷發(fā)展，很多精確的控制技術被不斷應用到電力系統(tǒng)中來，下面筆者就控制理論技術的內容展開討論。

1.1神經網絡控制

神經網絡控制技術是集非線性控制技術、并行控制技術、強魯棒控制技術特點的現(xiàn)代控制技術，并且具有很強的自學習能力。神經控制技術是將眾多神經元按照特定的結構組合起來，并將信息蘊含在鏈接權值上，而且可以學習算法的需要進行這些值的大小，從而實現(xiàn)復雜線性關系的控制。在當前，理論界對神經控制的探討集中在控制系統(tǒng)建模以及算法的優(yōu)化方面。

1.2模糊控制技術

模糊控制技術是現(xiàn)代控制理論中較為簡單的部分，而且在工程中的應用較多，十分容易實現(xiàn)，在建模過程中，可以實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的實時控制，具有很明顯的優(yōu)越性，這種方法的應用領域很多，我們日程生活中用到的很多小家電中都可以使用模糊控制，在電力控制系統(tǒng)中，模糊控制主要應用在智能電網這一塊，對控制目標設定好幾個閥值，并根據(jù)目標處于的狀態(tài)進行實時控制。

1.3專家控制技術

這種控制技術在電力系統(tǒng)中應用十分廣泛，能夠實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的警告控制、特殊狀態(tài)的識別、緊急狀況下的應變處理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的回復以及適當?shù)哪B(tài)分析，此外在切負荷方面、系統(tǒng)規(guī)劃方面、電壓無功控制方面以及故障點的隔離方面均有很大效果。在當前專家控制還存在很大的局限，需要在動態(tài)安全分析以及通信接口方面進行進一步的探索。

1.4最優(yōu)化線性控制技術

這種控制理論技術是當前現(xiàn)代控制理論中十分重要的技術，也是在線性控制范圍內的最好的控制方法，目前最優(yōu)化線性控制理論在遠距離輸電線路輸電能力的改善方面以及智能電網改善動態(tài)品質上取得了重大突破，此外，這種控制方法在風里發(fā)電機上電勵磁的解決方案上有很大的發(fā)揮空間。

2.電力系統(tǒng)的自動化控制的各項基本技術

在社會生產力以及科學技術不斷發(fā)展與進步的今天，我們對于電力系統(tǒng)運行的質量與效率的要求都越來越高，因此很多嶄新的和先進的控制手段都在逐步引進。

2.1基于神經網絡控制基本原理的控制技術

在理論上，神經網絡控制的基本特征是非線性、并行處理、魯棒性等，另外神經網絡控制還有一個更加顯著地特點，那便是自組織學習能力。由于神經網絡控制的這些特點與優(yōu)點，它受到了人們的普遍關注。神經網絡的基本連接方式是通過大量的神經元以一定的方式進行連接，大量的信息便會隱含在連接的權值上。我們可以根據(jù)一定的算法對神經權值進行一定的調節(jié)。使神經網絡實現(xiàn)從 m 維空間到 n 維空間復雜的非線性映射。

2.2專家系統(tǒng)的基本控制技術

電力系統(tǒng)中應用較廣的系統(tǒng)還有專家系統(tǒng)，這一系統(tǒng)包括了很多內容。既包括對處于警告狀態(tài)或者緊急狀態(tài)等特殊狀態(tài)下的辨別能力，也包括緊急處理的能力，系統(tǒng)恢復控制的能力以及狀態(tài)分析轉換等。雖然，專家系統(tǒng)在實際的使用中是很廣泛的，但是這種方法存在的問題也是不容忽視的，其局限性也是顯而易見的，如難以模仿電力專家的創(chuàng)造性。

2.3電力自動化控制技術中的綜合智能控制技術

綜合智能控制技術的主要特點是綜合性，因為這種方法不但包含了智能控制，還包含了現(xiàn)代控制與自動化控制的基本理論與基本方法，是這幾種先進的理念與先進技術的綜合。神經網絡與專家系統(tǒng)的結合，專家系統(tǒng)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是在電力系統(tǒng)中應用較為廣泛的基本方法。神經網絡的基本特點是處理信息的非結構化，但是模糊系統(tǒng)對處理結構化的知識則更為有效。

3.電力系統(tǒng)自動化控制的特點

（1）電力系統(tǒng)的可靠性、安全性運行是建立系統(tǒng)全面自動化的重要保證。因此我們首先應在電力系統(tǒng)送電服務的初期，經過系統(tǒng)的調研，努力的收集、嚴密的檢測對電力系統(tǒng)的各個單元、部件、安全運行參數(shù)進行科學的處理。（2）接著我們應參照電力自動化系統(tǒng)建立的相關技術要求，根據(jù)可行性分析及電力系統(tǒng)實時運行狀態(tài)的考察進行合理的調控及提供有利的決策支持，對各個部件、整個系統(tǒng)進行微觀及宏觀的綜合調控。（3）通過合理的調節(jié)，我們還應從中發(fā)現(xiàn)各子系統(tǒng)、各元部件協(xié)調運行的特點及規(guī)律，通過不斷的總結、實踐，本著高效、節(jié)能的原則選取結構最優(yōu)化、供電最優(yōu)質、運行最安全、能耗最低廉的模式構建電力系統(tǒng)的全面自動化建設。（4）電力系統(tǒng)自動化體系的建立改變了以往機械化、勞動密集型的落后生產模式，縮短了生產周期、節(jié)省了人力物力的投入、簡化了生產環(huán)節(jié)、降低了勞動強度，同時也使高度安全生產、事故發(fā)生率為零、集成一體化生產、穩(wěn)定可持續(xù)化服務成為可能，能有效的杜絕因供電事故造成的大面積停電；因線路故障短路導致破壞家電、影響人們正常生活秩序現(xiàn)象的發(fā)生。

4.結語

電力系統(tǒng)自動化技術的發(fā)展經歷了一個相當漫長的過程，由于相關領域技術的發(fā)展與進步，新技術的不斷涌現(xiàn)和完善，使電力自動化產業(yè)發(fā)展速度日益加快，各種原來看似不相關聯(lián)的技術會逐步彼此滲透，國際化、標準化、規(guī)范化越來越成為技術發(fā)展的共識，最終實現(xiàn)電力高度集成化、高度職能化和高度自動化，只有這樣才能保證電力系統(tǒng)綜合自動化的早日全面實現(xiàn)。