智能技術在電力自動化中的應用研究

劉爽

（國網北京服務中心綜合管理部，北京100053）

1 引言

為了緩解電力資源緊張的趨勢，則需不斷提升電力系統自動化水平。在電力系統中引入智能技術，不僅能夠改善電力自動化的建設，使其具有智能化性能，而且能夠增強電力自動化控制功能，從而實現電力資源的有效利用。

2 智能技術與電力系統自動化概述

2.1 智能技術

智能技術主要包括神經網絡控制、綜合智能控制、專家系統控制等手段。當前，智能技術已被應用到各個行業。在電力系統自動化中，智能化的技術被應用到各個階段，包括生產、傳送、調度、管理等階段，并發揮著重要的作用。既能促進電力系統的生產全過程，又能進行自動監控，及時發現問題并控制處理，從而保障電力系統的正常運行。

2.2 電力系統自動化

電力系統自動化是借助計算機信息技術，對電力系統進行控制的一項技術。基于電力系統自動化的構建，使得電力系統具有自動控制、檢測與管理等功能，從而實現電能生產運行各階段的自動化調度和管理，極大程度上保障了電力系統運行的可靠性、安全性[1]。在新時期，為了更好地發展電力系統自動化，則需要引入先進的技術，如智能技術，從而達到推進電力事業持續發展的目的。

3 智能技術在電力系統自動化中的應用研究

3.1 模糊控制的應用

模糊控制的應用是通過一種模糊的宏觀控制系統實現的，即在自動化目標明確的前提下，有效運用模糊方法，進行相應的控制工作。模糊控制具有簡單化、隨機性、易操作等優勢，將其應用到電力系統中，能夠在一定程度上降低自動化的難度，通過簡單易懂的模型實現電力系統自動化的功能，并能強化自動化的運行與控制。同時，基于模糊控制的簡單模型，一些相關的監理模型也變得簡單明了，充分發揮出模糊控制方法的優越性。

模糊理論在電力系統自動化控制中，具有一定的應用價值和實用價值。模糊理論是對已生成的控制規則、相關數據、模糊量進行推導，通過一系列的計算方法，獲得最終的輸出結果。輸出結果通常包括模糊推理、模糊判決、模糊化幾部分。在電力系統中應用這種智能技術，能夠智能處理一些電力系統方面的問題，從而為人們生產生活提供便利：（1）通過該種智能技術處理電熱器、電風扇等家用電器帶來的噪聲，以改善人們周圍的環境；（2）模糊智能技術能夠有效處理一些不確定、不精確的問題，使其變得確定、精確；（3）該智能技術能夠快速獲取并表達所獲的知識，即可模擬專家的經驗，利用與人的表達方式進行有效表達，從而實現知識的傳遞和共享；（4）當電力系統的網絡拓撲圖、環境變量發生改變，該種智能技術的應用能夠及時做出反應，并給出正確的解決方法[2]。

3.2 神經網絡控制的應用

隨著神經網絡控制的研究不斷推進，神經網絡控制在模型結構、學習等方面得到了應用，且取得了一定的成效。神經網絡的結構是在特定方式下，由簡單的、大量的神經元連接到一起的。現階段，人們對神經網絡控制方面關注較多的是非線性部分、魯棒能力等。在該技術的大量實踐應用案例表明，該技術為數據傳輸提供了依據的網絡資源載體。在電力系統中，常會用到神經網絡結構及其訓練算法，并發揮了一定的作用，即使得電力系統的元件能夠進行有效互動，使得電力系統的運行速度加快，優勢和效果明顯。在實際的電力系統應用中，可通過BP 神經網絡來進行電力系統短期負荷的預測；可將人工神經網絡與元件關聯分析進行結合，對電力系統的故障進行檢查診斷，并能取得良好的效果。

3.3 專家系統控制的應用

專家系統是具有豐富經驗、較大規則、專門知識的一個程序系統。在運行專家系統時，會有相關領域的專家對故障或者問題進行分析和判斷，從而幫助用戶找到解決的方法，以實現故障的解除或者問題解決。具體來說，操作專家系統，針對問題或者故障，將由相關領域專家利用專業知識和相關經驗對問題或者故障進行推理和判斷，并給出專家式的模擬決策過程，從而讓問題或者更加清晰化、明顯化，簡化問題解決的煩瑣過程，實現問題解決的科學性、規范性和快速性。就專家系統來說，其適用范圍較廣，效果明顯，在電力系統自動化中發揮了重要的作用，在一定程度上保障了電力系統的持久穩定運行。但該種系統控制還存在一些缺陷，比如，分析組織能力不強、創造性差、驗證能力差、應付能力弱等，因此，該技術還需不斷完善，從而真正提升專家的控制系統。

3.4 線性最優控制的應用

在現代控制化理論中，最優控制是其一個重點內容，且實際應用中發揮著重要作用。與其他智能技術相比，線性最優控制技術較為成熟，因此，該技術應用最多，充分體現了其應用價值。在電力系統中，線性最優控制技術的應用只能對局部線性系統進行有效控制，對于非線性系統的控制效果還未達到預期目的，究其原因，是因為線性最優化控制的設計與制造是基于電力系統局部線性模型的，并非全部系統。

3.5 綜合智能系統的應用

綜合智能控制主要包含2 層含義：（1）現代控制方法與智能控制的結合，如自適應或自組織模糊控制、模糊變結構控制等；（2）各種智能控制方法的交叉組合。面對復雜、龐大的電力系統，綜合智能控制系統的應用還未發揮其真正的作用，因此，對于綜合智能系統在電力系統自動化中的應用還需繼續研究。另外，在綜合智能系統中，模糊邏輯與人工神經網絡的服務功能角度不同：模糊邏輯的服務功能主要體現在較高層次的計算推理，即處理非統計性的不確定性問題；人工神經網絡的服務功能主要體現在較低層次的計算推理。可見，模糊邏輯與人工神經網絡這2 種技術存在一定的互補作用，在實際的電力系統應用中，可根據實際情況，有效結合2 種技術，從而發揮最大作用。

4 智能技術在電力系統自動化中的發展前景

智能化技術的普及和應用，提高了人們的工作效率，給企業帶來了效益；在生活方面給人們提供了便利。在電力系統自動化中，智能化技術的應用能夠實現數據的準確判斷、科學分析、有效控制，從而改善電力系統自動化的運行環境，使得電力運營速度大大提升，在一定程度上降低了電力的損耗，節約了電力系統自動化運營的成本，有利于電力事業的長久發展。

總之，智能化是未來發展的主要趨勢，智能化技術將逐漸走向各個領域，并促進各行業的發展。在未來的日子里，智能化技術還會不斷完善和發展，從而在電力系統自動化中發揮更重要的作用。

5 結語

綜上所述，智能化技術是當前一項重要的技術，該技術的應用能夠簡化流程、提高效率，促進應用領域的發展。現階段，在電力系統自動化中主要應用的智能化技術有模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制、線性最優控制等，這些技術在一定程度上提升了自動化控制功能，但部分技術還存在著缺陷，有待進一步研究和完善，以期發揮更大的效能。