浅谈电力系统自动化智能技术的应用

张厚朝（合肥电力安装有限公司，安徽　合肥）



浅谈电力系统自动化智能技术的应用

张厚朝（合肥电力安装有限公司，安徽合肥）

在当下科学技术水平快速发展的时代背景下，电力系统的发展也取得了飞跃式的进步，而人们也因电力系统自动化中智能技术所具备的高效性、安全性及可靠性而越来越重视电力系统。目前智能技术已经被广泛应用于电力系统之中，其除了可以在一定程度上使输送电能的损耗得以有效的降低，同时还可以使电力系统运作的效率实现有效的提升，已然成为了电力系统中最重要的技术。因此不断地对电力系统自动化中智能技术的应用进行探究具有重要的现实意义。

电力系统；智能技术；应用

引言

目前，我国的电力系统的发展正因快速发展的城市化进程而得到了极大地推动，另一方面，运作电路的成本也正在快速地增加，所以为了确保电力系统的社会效益和经济效益，对一种合理且高效的控制技术加以探寻具有重要的现实意义。而此时电力系统自动化中的智能技术便应运而生了。本文对电力系统自动化的含义以及电力系统自动化的关键内容进行了阐述，并对智能技术在电力系统自动化中的应用进行了探讨。

1　电力系统自动化的有关内容

1.1电力系统自动化的含义

构成二次系统的基本内容之一就是电力系统自动化，其主要是指自动化地监控及调节电力设备和电力系统，其凭借具备多项功能的自动化决断和监控系统，再根据传输数据和传输信号的系统，从而实现同步或远程自动化地调度和监控电力系统的整体或局部，进而使运作电力系统期间的可靠性及稳定性得以有效的确保。

1.2电力系统自动化的关键内容

电力系统自动化可根据生产和分配电能等过程划分成以下几方面：①自动化管理行业系统，管理系统的项目主要包括管理生产、管理人事和财务、设计规划、检索和收集资料以及施工等内容［1］；②自动化的信息传输系统，此系统也称之为远动系统，它能够确保及时、有效地传输各电站之间的信息。此系统包含了远动通道和有关的装置，可达到遥控、遥测及遥信等目的；③自动化调节电网，其主要是展现系统和收集信息，从而达到实时把控、测算及解析目的的软件系统；④自动化的供电系统，其主要体现在以下一些方面：a.把无需工作人员值班当作变电所自动化发展的基本态势，再通过微型机来编辑远动装置的程序；b.借助工频及声频控制来达到有效把控供电系统负荷的目的；c.凭借微型机或小型机来组成区域调度监控系统，并使其达到类似于中心调度监控系统的功能。另外反事故装置自动化、水电站综合自动化以及火电厂综合自动化等内容都属于电力系统自动化的范畴，这些内容通过结合以上四方面的系统，共同发挥作用，从而使电力系统有效地实现了自动化，进而使电网运作的稳定性及安全性得以有效地确保。

2　智能技术在电力系统自动化中的应用

2.1专家系统控制的使用

智能计算机系统的控制技术之一就是专家系统，见图1，此系统中包含了一些领域中专家知识如何有效地应对突发性问题的案例，其在电力系统自动化领域中使用相对而言还是比较普遍的。在实际的使用期间，专家系统能够对电力系统是否处于警告运行状态或紧急运行状态等加以正确的判定，在此基础上，此系统还可以自动化地解决系统中存在的问题，从而使电力系统恢复正常的运作。此智能技术还具备切荷功能，能够根据电力系统运作的快慢加以相应的变换及解析，还能够对故障点加以正确地阻断，并对静态系统运作的过程是否安全加以分析、判断等。然而，在使用此技术的过程中依旧还有一些漏洞存在，譬如系统的深度和广度等方面仍受到某些限制，没办法做到像真实的专家那样根据实际情况来解析并处理具体的问题，倘若突发问题比较繁杂时，不易于选用高效的对策来对其加以处理［2］。所以，在使用专家系统时，必须对人机的相互结合加以充分地考虑。

图1　专家控制系统结构示意图

2.2线性最优控制的使用

在电力系统实施远距离输电期间，若想使控制力度得以加强，或是想使控制发电机电压的效果得以优化，则往往必须选取最优励磁控制的办法。控制最优励磁控制的原则就是采取线性最优控制，再将发动机的给定电压及测量电压进行比照，同时再应用PID法计算偏差，最终测算出控制电压。最优励磁控制主要是通过对控制电压加以调度来使它达到最优化，并对电压的相位转移角加以调节，保证控制电压变换成输出电压，从而促使控制操作过程达到高效化的目的。根据线性最优控制原理而得出的最优励磁控制办法使控制器及发电电压实现了有效的把控，同时也极大地完善了局部线性化模型的控制内容。然而，线性最优控制仍然存在着一些漏洞，其通常仅能在局部线性化模型中使用，在控制其他模型体系时无法达到很好的效果。

2.3神经网络控制技术的使用

神经网络控制技术起源于20世纪40年代，它的使用和探究也相对已经比较成熟了。智能技术在电力系统中的有效使用也因神经网络控制技术所具备的自组织学习能力和非线性等特性而得到了巨大的推动。由许多个神经元根据一定的连接模式而有序地组成的网络就称之为神经网络，其中有诸多的隐含信息存在于神经网络的连接权值方面，应用某算法来调整神经网络的权值，能够使神经网络从m到n空间之间的非线性映射得以有效地实现。神经网络控制技术也因此非线性映射过程的实现而被普遍使用于诸多领域之中，因为疾病和人体之间的关系十分繁杂，以往的技术无法准确地对其加以把控，此时可以利用神经网络控制技术来简化它们之间的关系。当下电力系统自动化领域中神经网络控制技术的使用探究大部分体现在怎样使神经网络的结构得以有效地实现，以及怎样对神经网络的硬件和模型加以建立。

2.4模糊控制的使用

模糊控制是电力系统自动化操作过程中使用较为广泛的一种技术［3］。利用模糊系统可以让控制系统的动态形式实现更为准确化，并可以有效地强化控制调节内容关系繁杂或构造巨大的大型电力系统。目前电力系统中模糊控制的使用已经取得了一些成绩，其能够使电力系统不易把握实时的系统动态问题以及电力系统的变量繁杂问题得到有效地处理，从而推动电力系统自动化控制实现更好的发展。模糊系统控制原理是根据本身设定的控制准则以及本身数据控制的完整性来模糊解析并处理电力系统中的数据。此办法具有精确性及准确性较高等特征，其能够在某些程度上使电力系统自动化控制的可靠性实现有效地改进。

2.5综合智能系统的控制

恰当地整合现代的控制办法及现代的智能控制办法的一种控制手段就称之为综合的智能控制［4］。譬如变结构的模糊控制、自适应性的神经网络、自组织或自适应的模糊控制以及变结构控制的神经网络等。其主要展现在各类控制方法之间的交互应用，在对电力系统进行探究时，时常需要将神经网络及模糊控制加以融合应用，同时还需要将模糊控制及专家系统加以融合应用，另外还需要交叉应用专家系统及神经网络，并交叉应用神经网络、模糊控制以及自适应控制等。

3　结语

作为电力系统中的关键技术，电力系统自动化智能技术也越来越深受人们的重视与期许。电力系统中智能技术的使用必将推动电力系统自动化控制的发展。因此，在对电力控制系统进行设计的过程中，除了必须对控制质量加以充分考虑之外，还必须充分考虑控制成本，除了要紧随智能技术发展的脚步之外，还必须有效地降低成本投入，同时尽可能地降低配电及输电期间出现的电能浪费，从而达到有效地提升电力经济效益，使电力事业实现可持续发展的目的。

［1］李朝瑞，郭伟亮.论电力系统自动化智能技术在电力系统中的运用［J］.科技与企业，2012（17）.

［2］李志飞，朱 凯.电力系统自动化智能技术的应用研究［J］.低碳世界，2016（13）.

［3］魏春晖.电力系统自动化中智能技术的应用［J］.电子技术与软件工程，2015（24）.

［4］师 君.智能技术在电力系统自动化中的应用分析［J］.企业技术开发，2014（31）.

2016-6-20

TM76

A

2095-2066（2016）19-0069-02