智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

蒙雪

【摘 要】隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，智能技術(shù)在其中的應(yīng)用也越發(fā)廣泛，這對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化的提升有著重要作用，下面我們就從智能技術(shù)與電力自動(dòng)化的概念出發(fā)對(duì)智能技術(shù)在電氣系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行分析與研究。

【關(guān)鍵詞】智能技術(shù)；電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；電力控制

引言

電能是指用電以不同形式做功的能力，其是一種清潔、實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、易于轉(zhuǎn)換和控制的能源形態(tài)。電能計(jì)量是使用電能表、互感器等裝置測(cè)量和記錄發(fā)電量、供電量和用電量。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、準(zhǔn)確地計(jì)量電量，智能技術(shù)在電能計(jì)量中得到了廣泛應(yīng)用，且應(yīng)用效果顯著。下面，筆者首先分析智能技術(shù)在電能計(jì)量中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，然后再建議探討智能技術(shù)在電能計(jì)量中的應(yīng)用。

1智能技術(shù)與電力自動(dòng)化控制的相關(guān)概述

1.1智能技術(shù)的概念

智能技術(shù)作為一門新的技術(shù)科學(xué)，其主要指針對(duì)人的智能的模擬、延伸與擴(kuò)展的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)而進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。智能技術(shù)作為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，其試圖對(duì)智能有更加深入的了解，并生產(chǎn)一種智能機(jī)器，即一種類似于人類智能做出反映的系統(tǒng)。機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理與專家系統(tǒng)等是該領(lǐng)域的主要研究對(duì)象，智能技術(shù)日漸成熟的理論與技術(shù)，使其應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，未來(lái)智能技術(shù)的科技產(chǎn)品將對(duì)促進(jìn)人類生產(chǎn)生活發(fā)揮重要作用。智能技術(shù)也可以理解為通過(guò)模擬人的意識(shí)、思維的信息過(guò)程，智能技術(shù)能夠像人一樣思考，也可以超過(guò)人的智能。智能技術(shù)是一門綜合的學(xué)科，其涉及的內(nèi)容較廣，包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等；自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科都涵括于智能技術(shù)當(dāng)中，思維科學(xué)更加注重理論，而智能技術(shù)則更加注重實(shí)踐；思維科學(xué)技術(shù)的表達(dá)需依靠智能技術(shù)，智能技術(shù)技術(shù)的發(fā)展與思維科學(xué)的發(fā)展有著密切聯(lián)系，兩者之間相互依靠、相互促進(jìn)。

1.2電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制概述

電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制指的是在電力系統(tǒng)各個(gè)部分全面運(yùn)用自動(dòng)調(diào)整與控制技術(shù)，促使電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平得到提升，電力系統(tǒng)的控制效果得到增強(qiáng)。其中，配電自動(dòng)化、發(fā)電控制自動(dòng)化、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化都是電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制技術(shù)的主要組成，通過(guò)自動(dòng)化控制發(fā)電、輸送等各個(gè)環(huán)節(jié)，可以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)視，科學(xué)調(diào)度與協(xié)調(diào)電力設(shè)備，促使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)

2智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自一九四三年被第一次提出概念后，直到上世紀(jì)八十年代末、九十年代初才開(kāi)始嶄露頭角，被人們確立為高新技術(shù)之一。從來(lái)源上來(lái)看，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是智能控制的一個(gè)分支，其目的是為了能夠解決復(fù)雜的非線性、不確定、不確知的系統(tǒng)控制問(wèn)題。通俗的來(lái)講，所謂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是使用許多且單一的電子神經(jīng)元實(shí)行數(shù)列組合，然后組合成一個(gè)整體。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制對(duì)于目前我國(guó)的電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)主要是運(yùn)用其短期負(fù)荷預(yù)報(bào)和網(wǎng)損計(jì)算功能，這兩種功能可以的大大提高我國(guó)電力系統(tǒng)的工作效率，大大地減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，為整個(gè)電力系統(tǒng)節(jié)省了許多的人力成本。

2.2遠(yuǎn)程控制

當(dāng)前航天器遠(yuǎn)程規(guī)劃、控制方面開(kāi)始逐漸應(yīng)用智能技術(shù)技術(shù)，尤其是在航天器中利用智能技術(shù)程序，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操作，且在調(diào)整與管控等方面起著重要作用。當(dāng)前國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了航天器的智能技術(shù)技術(shù)遠(yuǎn)程遙控的廣泛應(yīng)用，通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)程控制程序的應(yīng)用，其能夠?qū)ぷ魅蝿?wù)、目標(biāo)進(jìn)行事先確定，且能夠?qū)崿F(xiàn)自主規(guī)劃；另外還能夠確保航天器在外太空安全穩(wěn)定運(yùn)行，能夠全面了解航天器實(shí)際運(yùn)行情況，并針對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè)與診斷，而后采取有效措施使其恢復(fù)正常運(yùn)行。

2.3模糊控制

在過(guò)去的控制模式下，為了促使控制精度得到提高，需要對(duì)電力系統(tǒng)狀態(tài)的動(dòng)態(tài)測(cè)量精確度進(jìn)行提升。但是，外界因素、電力系統(tǒng)自身因素等會(huì)在較大程度上影響到電力系統(tǒng)的工作和測(cè)量，進(jìn)而改變系統(tǒng)狀況，這樣控制系統(tǒng)就無(wú)法有效掌握系統(tǒng)的真實(shí)狀況，增加了控制工作的難度。而模糊控制技術(shù)則將模糊數(shù)學(xué)理論運(yùn)用過(guò)來(lái)，對(duì)測(cè)量精度沒(méi)有較高的要求，只需要結(jié)合數(shù)據(jù)常規(guī)控制規(guī)則，對(duì)數(shù)據(jù)隸屬度問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，即可準(zhǔn)確判斷電網(wǎng)狀態(tài)。實(shí)踐表明，通過(guò)模糊控制技術(shù)的應(yīng)用，系統(tǒng)不會(huì)受到電力設(shè)備的噪聲影響，提升了判斷的精確性。

2.4線性最優(yōu)控制

在目前這個(gè)時(shí)代里，在中國(guó)的電力系統(tǒng)里面，其線性最優(yōu)控制方法已經(jīng)長(zhǎng)期以來(lái)被廣泛使用了，并且伴隨著時(shí)間的流逝和時(shí)代的發(fā)展，線性的最優(yōu)控制還會(huì)繼續(xù)有著愈來(lái)愈重要的作用。然而，在最開(kāi)始的線性最優(yōu)控制的設(shè)計(jì)中，原始的設(shè)計(jì)是基于局部線性化模型的。因此，電力系統(tǒng)的工作人員應(yīng)該要考慮到當(dāng)電力系統(tǒng)處于非線性下的控制時(shí)，它的控制效果極有可能會(huì)非常不理想。在當(dāng)前許多控制理論里面，線性最優(yōu)控制是一個(gè)相對(duì)重要的控制理論，也是理論應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)的體現(xiàn)。在實(shí)際的環(huán)境中是有許多的、其他的控制理論的，而線性最優(yōu)控制理論則是最廣泛使用的理論，所以在才會(huì)在電力系統(tǒng)中進(jìn)行使用。在實(shí)際中，電力人員會(huì)經(jīng)常將理論與其電力系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行相互補(bǔ)充。有專家指出，當(dāng)傳輸線距離較遠(yuǎn)的時(shí)候，或傳輸容量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，可采用最優(yōu)勵(lì)磁控制方法來(lái)解決和改進(jìn)。這可以直接解決傳輸容量弱的問(wèn)題。目前，它既是應(yīng)用最廣泛，也是最佳的勵(lì)磁控制方法。另一方面，在水輪發(fā)電機(jī)中，當(dāng)其電阻的時(shí)間被最佳地控制時(shí)，通過(guò)使用最優(yōu)控制理論將獲得很好的結(jié)果。

2.5智能電能計(jì)量裝置

為了維護(hù)電力企業(yè)、用戶和社會(huì)的良好關(guān)系，智能電能計(jì)量系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，其建立的基礎(chǔ)是自動(dòng)化、數(shù)字化和互動(dòng)智能技術(shù)。在智能電能計(jì)量系統(tǒng)中，應(yīng)用了大量的智能電能計(jì)量裝置，其作用是測(cè)量發(fā)電量、供電量、售電量和用電量等，并為制定生產(chǎn)計(jì)劃、開(kāi)展經(jīng)濟(jì)核算和計(jì)收電量提供依據(jù)。下面，筆者重點(diǎn)介紹智能電能表。智能電能表是一種設(shè)有硬件時(shí)鐘和通信接口的全電子式多功能電能表，其既具備普通電能表基本的計(jì)量功能，又具備結(jié)算與賬務(wù)功能、電能質(zhì)量與供電監(jiān)控功能、實(shí)時(shí)能效管理與監(jiān)控功能、負(fù)荷分析與預(yù)測(cè)功能、用戶能源管理功能等，同時(shí)智能電能表實(shí)現(xiàn)了用戶家庭智能化，體現(xiàn)出存儲(chǔ)容量大、安全等級(jí)高、能源消耗低、電能計(jì)量準(zhǔn)確和運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。可見(jiàn)，智能電能表在電能計(jì)量中的應(yīng)用前景非常廣闊。

2.6基于優(yōu)化技術(shù)的故障診斷方法

使用傳統(tǒng)的技術(shù)診斷電力系統(tǒng)故障，極易出現(xiàn)不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析現(xiàn)象，很難取得理想的診斷結(jié)果。智能技術(shù)系統(tǒng)診斷并不能處理一些新的問(wèn)題，且無(wú)法應(yīng)對(duì)一些突發(fā)狀況。智能技術(shù)診斷是合并統(tǒng)一處理以往發(fā)生過(guò)的問(wèn)題，之后在智能技術(shù)系統(tǒng)中存入這些出現(xiàn)過(guò)的數(shù)據(jù)，診斷時(shí)需要以這套系統(tǒng)為前提條件，這種診斷方法存在的不足就是漏洞較多。而將新興科技應(yīng)用于電力系統(tǒng)故障診斷中，并通過(guò)應(yīng)用模糊理論，能夠有效解決一些突發(fā)情況，這套系統(tǒng)在面臨一些新的問(wèn)題時(shí)能夠靈活進(jìn)行診斷。與智能技術(shù)系統(tǒng)相比，模糊理論系統(tǒng)在診斷靈活方面具有一定優(yōu)勢(shì)，這套新興系統(tǒng)是模擬人腦的方式處理相關(guān)信息，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在著缺乏自主思考能力的缺點(diǎn)。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的新時(shí)期，電力診斷系統(tǒng)中將會(huì)應(yīng)用更多的新興技術(shù)，我們需要根據(jù)自身情況制定合理的系統(tǒng)與最佳優(yōu)化方案。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，人們生活水平的提升，對(duì)供電質(zhì)量與供電安全提出了更高的要求。這就需要將智能技術(shù)積極廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制當(dāng)中，以此來(lái)更加科學(xué)地調(diào)控設(shè)備運(yùn)行，高效應(yīng)對(duì)和解決故障，保證電力安全和供電質(zhì)量。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司呼倫貝爾供電公司）