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

鄧雪冰

摘 要：隨著社會(huì)的發(fā)展，對能源的需求日益增長，對智能化技術(shù)提出了更高的要求。傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)已不能滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，迫切需要對其進(jìn)行優(yōu)化，確保電力系統(tǒng)的高效率運(yùn)行。為了解決電力系統(tǒng)的控制問題，達(dá)到自動(dòng)控制的目的，本文簡要介紹了智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用和實(shí)施方法，對電力系統(tǒng)中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析，其中包括專家系統(tǒng)的應(yīng)用，模糊控制的應(yīng)用，人工智能的應(yīng)用，最優(yōu)控制的應(yīng)用，監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，以及集成的智能系統(tǒng)，希望能給相關(guān)的技術(shù)人員一些幫助和參考。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù);電力系統(tǒng);自動(dòng)化

引言

電力系統(tǒng)在人們的日常生活和生產(chǎn)中占有舉足輕重的位置，一個(gè)好的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況可以保證電能的穩(wěn)定，從而促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來，智能化自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，為電力工業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)會(huì)，為了提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證電能的供電品質(zhì)，使其與電能的實(shí)際需要相適應(yīng)。文章重點(diǎn)介紹了智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1 智能技術(shù)及電力系統(tǒng)自動(dòng)化現(xiàn)狀概述

電力系統(tǒng)關(guān)系到人們的生活、生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是社會(huì)發(fā)展和發(fā)展的根本條件。這是一個(gè)由發(fā)電廠、變電站、輸配電網(wǎng)絡(luò)、用戶共同構(gòu)成的綜合調(diào)度與操作體系。信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)是科學(xué)技術(shù)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步中起著舉足輕重的作用。隨著電力技術(shù)在生產(chǎn)和生活領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其控制效果將直接影響到電力系統(tǒng)的正常工作，同時(shí)也會(huì)對社會(huì)生產(chǎn)和人民的生命安全產(chǎn)生一定的影響，所以提高電網(wǎng)的智能控制是當(dāng)前電網(wǎng)應(yīng)用管理的重點(diǎn)。綜合智能控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、模糊控制和線性優(yōu)化控制是電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。將現(xiàn)代智能技術(shù)運(yùn)用于電力系統(tǒng)的自動(dòng)控制與管理，一方面使系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平和質(zhì)量得到明顯提高，另一方面也保證了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。與傳統(tǒng)的管理技術(shù)相比較，智能技術(shù)具有較高的技術(shù)含量，將其運(yùn)用于企業(yè)的實(shí)際管理，可以提高企業(yè)的工作效率等。為企業(yè)和事業(yè)單位的管理質(zhì)量和管理水平的提高提供了有力的保證。但有關(guān)數(shù)據(jù)表明，智能技術(shù)雖已逐步應(yīng)用于現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，但是它沒有完整的管理系統(tǒng)，應(yīng)用不廣泛，智能技術(shù)應(yīng)用也不深入，隨著時(shí)間的推移，智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用將會(huì)受到很大的影響。

2 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中應(yīng)用的原則

2.1 安全性原則

電力系統(tǒng)為廣大家庭供電，確保生產(chǎn)活動(dòng)的正常進(jìn)行，為人民的生命安全提供了保障。安全性原則是智能技術(shù)廣泛被應(yīng)用的最重要的原則，也是最基本的原則，這主要涉及到各用戶的用電安全、使用過程中的安全、員工的安全。

2.2 科學(xué)性原則

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，傳統(tǒng)的電力技術(shù)已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代用電的需要。在目前的電力系統(tǒng)運(yùn)行中，對電能的自動(dòng)運(yùn)行提出了更高、更高的智能化技術(shù)，以確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行。

2.3 規(guī)范性原則

在智能技術(shù)的運(yùn)用上，必須嚴(yán)格遵守國家電網(wǎng)的相關(guān)法規(guī)，并根據(jù)電網(wǎng)的具體情況，充分運(yùn)用智能技術(shù)，例如建立智能電力通信信息系統(tǒng)，并做好智能化的維護(hù)。

3智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的詳細(xì)應(yīng)用

3.1 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用非常廣泛，它可以對電力系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)識別，并根據(jù)不同的情況進(jìn)行相應(yīng)的處理，它還可以用于系統(tǒng)規(guī)劃、調(diào)度人員的培訓(xùn)，對各種短期負(fù)載進(jìn)行預(yù)測，并對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的安全性進(jìn)行分析;另外，通過引入專家系統(tǒng)，可以將故障點(diǎn)隔離開來，將故障的影響降到最小[2]。雖然這種智能技術(shù)雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也有其局限性，如沒有創(chuàng)新能力，所掌握的知識水平還比較低，不能了解當(dāng)前的技術(shù)，對于新出現(xiàn)的電力系統(tǒng)問題，沒有能力進(jìn)行有效的分析和組織。因此，在把這種技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)中時(shí)，要把它與其它技術(shù)或工具有機(jī)地結(jié)合起來，才能使專家系統(tǒng)得到更好的發(fā)展。

3.2 模糊控制

實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的目的是建立一個(gè)數(shù)學(xué)模型，但是建立一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，特別是在電力系統(tǒng)中，由于大量的數(shù)據(jù)，使得建立一個(gè)完整的系統(tǒng)模型變得非常困難。為了解決這個(gè)問題，本文提出了利用模糊控制實(shí)現(xiàn)邏輯推理和語言變量的模糊控制，從而減少了系統(tǒng)的復(fù)雜度，提高了操作的易用性。在現(xiàn)實(shí)生活中，模糊控制也被廣泛地運(yùn)用，例如，微波爐就是基于模糊控制原理下設(shè)計(jì)的。大部分的微波爐都是利用自動(dòng)調(diào)溫機(jī)來調(diào)節(jié)溫度，以提供低溫、中溫、高溫等各種溫度范圍。當(dāng)微波爐的食品的溫度低于100攝氏度時(shí)，微波爐會(huì)自動(dòng)升溫，超過100攝氏度時(shí)，加熱就會(huì)自動(dòng)終止。這就涉及到靈敏度問題，如果溫度控制在-7～7攝氏度，那么在93～107攝氏度之間，微波爐的恒溫器不會(huì)發(fā)生任何變化。使用微波爐時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下問題：在低溫狀態(tài)下，受熱對象的體溫會(huì)高于恒溫;而采用模糊控制，可以從根本上解決上述問題，即在控制系統(tǒng)中，對溫度和溫度的變化進(jìn)行輸入，從而實(shí)現(xiàn)對所需條件的控制，使用“如果，那么”的基本模式，例如：如果溫度高達(dá)100攝氏度，微波爐自動(dòng)調(diào)溫器就不需要啟動(dòng)。從而達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，對于模糊控制，它具有很強(qiáng)的適應(yīng)性，并且具有較高的容錯(cuò)能力，它是一種較為理想、切實(shí)可行的控制技術(shù)，并逐步被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)。但目前該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在著穩(wěn)定性不高的問題，有待于進(jìn)一步的研究。

3.3 人工智能

在電力系統(tǒng)中，智能技術(shù)的應(yīng)用主要集中在故障診斷領(lǐng)域。以往的故障診斷主要是依靠人工進(jìn)行分析、預(yù)測，根據(jù)各種類型的故障信息來判斷故障的位置和成因，并對故障的可能影響進(jìn)行分析和預(yù)測。這樣的方法不但效率低下，而且對系統(tǒng)的工作也有一定的影響。利用人工智能技術(shù)，可以從根本上解決這個(gè)問題，而目前已有許多人工智能技術(shù)可以應(yīng)用于電力系統(tǒng)。ES是目前最先進(jìn)、最成熟的一種，它不僅涵蓋了電力系統(tǒng)的全部理論知識，還包括了大量的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)，并對其進(jìn)行了優(yōu)化，從而提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。ANN技術(shù)是近年來最受歡迎的一種技術(shù)，它的特點(diǎn)是可以通過對專家實(shí)例進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我組織，而不需要特殊的知識來獲得，它可以根據(jù)學(xué)習(xí)的結(jié)果來構(gòu)建故障診斷模型，并根據(jù)樣本集的具體情況來判斷故障的種類和發(fā)生位置。

3.4 最優(yōu)控制

它的工作原理是在特定的情況下，選擇最優(yōu)的方法和策略，以保證系統(tǒng)的性能指標(biāo)達(dá)到預(yù)定的要求。該技術(shù)已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，相關(guān)的研究結(jié)果表明，利用該技術(shù)可以有效地提高電網(wǎng)的長距離傳輸容量，并改善電能的供電質(zhì)量。但是，由于這種方法只能對線性模型進(jìn)行優(yōu)化，因此，該方法具有一定的限制。這種方法無法用于非線性系統(tǒng)，即使能夠?qū)崿F(xiàn)，其控制效果也是非常有限的。到現(xiàn)在為止，大部分的方法都是在線性模型上進(jìn)行的。

結(jié)語

綜上所述，正確地運(yùn)用智能化技術(shù)，可以從根本上改善電力系統(tǒng)的運(yùn)行和控制自動(dòng)化，這一點(diǎn)已被許多實(shí)際情況證明。另外，隨著技術(shù)人員對智能技術(shù)的深入分析，各智能技術(shù)之間的聯(lián)系也會(huì)越來越密切，從而形成一個(gè)集成了各種智能技術(shù)的優(yōu)勢，它可以使系統(tǒng)整體自動(dòng)化的效率大大提高。所以，對于電力系統(tǒng)的操作人員來說，我們需要不斷加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員的研究和實(shí)踐，促進(jìn)智能化技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化，能讓電力系統(tǒng)在不斷提升人們生活質(zhì)量的同時(shí)，也能促進(jìn)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，希望通過本文，能給相關(guān)的技術(shù)人員一些幫助和參考，促進(jìn)電力系統(tǒng)的良好發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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【3】陳賢哲.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2022，58（01）：194-196.B3CC45A4-3A77-4F79-B31B-5B31B9A5AD63