电力系统自动化智能技术的应用研究

李志飞，朱　凯（国网安徽省电力公司滁州供电公司，安徽　滁州　239000）



电力系统自动化智能技术的应用研究

李志飞，朱凯（国网安徽省电力公司滁州供电公司，安徽滁州239000）

近些年来，随着科学技术水平的稳步提升，电力系统也有着巨大的发展，尤其是电力系统自动化智能控制技术因其可靠、安全、高效而受到人们的青睐。随着智能技术在电力系统的大范围应用，不仅落实了系统运行的效率，还减少了在电能输送时的损耗，成为了电力系统中的热门技术。本文将对电力系统自动化中智能技术的应用进行详细的描述和研究，旨在为广大同行提供可用经验。

电力系统自动化；智能技术；应用探究；系统监测

电力系统是具有时变性、非线性、动态性、参数不可知性等特点的一个维数很大的动态系统。电力系统的分布是具有地域广泛性的，并且系统中的相当一部分元件具有饱和、延迟和磁滞等特性，所以想要达到有效控制的目标是十分具有难度的。然而随着社会经济的飞速发展，对电力系统控制的要求必然与日俱增，实现有效控制电力系统是具有时代意义的［1］。自动化技术与智能技术的引进为电力系统控制带来了一阵春风，随着这两项技术的逐渐完善，它们已经运用到了电力系统建设的每个层面，成为了电力系统管理不可或缺的一部分。电力系统自动化控制大幅度的提升了电力系统控制的质量以及有效性，也很大程度上提升了系统的反应时间和调整了操作的有效性，这对于我国的电力事业发展无疑起到了巨大的促进作用。时至今日，电力系统自动化中智能技术控制已经形成了一个比较健全的体系，达到了规范化、精确化、标准化。

1　电力系统自动化中智能技术内容及发展

1.1电力系统自动化简介

电力系统自动化是指对电力设备和电力系统的自动控制、调度和监视，它是电工二次系统的组分［2］。电力系统自动化实现了对局部和整体电力系统以及其中的各个元件的远程或者就地的自动协调、控制与监视，它使用了多功能自动决策、检测、控制的设备，以及数据传输系统和信号系统。

1.2电力系统自动化中智能技术

目前，电力系统自动化智能技术是基于过去的自动控制技术来进行智能控制。这项技术旨在使电力系统运行更加高效节能，并且安全可靠。它是对物理电力系统进行资源优化配置，主要运用了控制、计算机、信息、通信、传感器等技术。

2　电力系统自动化的详述

电力系统自动化按照电力生产配送的阶段是分为多个方面的，包括电网调度、电力工业管理系统、供电系统等等，这些方面结合便形成了一个分级分层的电力自动化系统［3］。

2.1电网调度自动化系统

电网调度自动化系统是利用计算机实现的一个控制系统，主要包括以下两个方面的内容，首先是信息收集与信息显示系统，其次是将实时的计算和控制分析落实的软件系统。图1为电力调度自动化系统的示意图。

2.2电力工业管理自动化系统

电力工业管理自动化系统也是基于计算机，通过计算机来控制电力工业管理系统，从而达到自动控制的效果。该系统包括的内容主要有：设计管理、施工管理、生产管理、计划管理、资料检索与财务管理、人资管理等。

2.3供电自动化系统

供电自动化系统是针对供电系统的符合进行的管理，它采用声频或工频的控制形式。合理的运用微型计算机远程编程的方式，可以实现变电站不需要人来值班，实现自动化［4］。还可以使用微型计算机组进行类似于中心调度监控系统的实时监控，主要针对地区调度事项。

图1　电力调度自动化系统

3　电力系统自动化中智能技术的应用

电力系统自动化是电力系统建设的重要内容，它提高电力系统日常运行质量和效率，使电力资源得到良好的运用，提高百姓的生活质量，对我国经济的繁荣发展具有十分重要的作用。电力系统自动化的发展已经相对迅速，广泛应用控制方法目前主要有以下四种，前线性最优控制、专家系统控制、神经网络控制、模糊控制。

3.1线性最优控制的应用

在电力系统进行远距离输电的过程中，想要改善发电机电压的控制效果或想要强化控制力度时，通常采用最优励磁控制的方法。最优励磁控制的控制原则是应用线性最优控制，对比发动机测量电压和给定电压，再根据PID法求出偏差，最后得到控制电压。最优励磁控制主要是调节控制电压使其最优化，同时相应的调整电压相位转移角，确保控制电压转换为输出电压，使控制操作过程更为高效。通过线性最优控制原理得到的最优励磁控制方法实现了发电电压控制和控制器控制，使局部线性化模型控制内容得到了优化。但是线性最优控制也有一定的弊端，它一般只适用于局部线性化模型中，对其他模型体系进行控制时效果不理想。

3.2专家系统控制的应用

专家系统控制主要以专业智能计算机程序系统为依托，通过专家的水平经验及知识解决突然发生的问题的控制体系。在当前的电力系统自动化控制的过程中，专家系统控制的发展已经相对成熟，系统的方方面面均以涉及到专家系统，例如对故障处理或设备管理过程中都已用到专家系统。专家系统控制在当前控制过程中对故障或紧急状态甚至对故障地点、故障状况进行判断和处理，使系统在最短的时间内恢复正常。

3.3神经网络控制的应用

神经网络控制在电力系统中应用也比较成熟，它算是现在智能控制技术中的比较有效的新技术。根据数据的非线性原则特征，对系统网络数据库、运行数据进行优化得到最优的控制方案是神经网络控制在电力系统中的主要应用。人工智能系统、数学系统、计算机系统被神经网络控制巧妙的结合在一起，使得能量消耗收集、能量损耗计算、能量损耗分析框架更为精确直观，提高了系统的工作效率。神经网络控制能够改善神经结构，对控制模型做出准确分析［5］。随着神经网络硬件水平的提升，神经网络控制改善了系统运行的质量，并且提高了电力系统的效益。

3.4模糊控制的应用

在电力系统自动化操作过程中经常应用到模糊控制。通过模糊系统能够使控制系统动态模式更加精确性，对结构庞大、内容关系复杂的大型电力系统的控制调整起到加强作用。当前，模糊控制在电力系统中的应用已经有了一定的规模，它可以从根本上解决电力系统的变量复杂问题和难以掌握实时的系统动态等问题，将使电力系统自动化控制迈向新的高度。模糊系统控制原理是依照自身数据控制的完整性以及设置的控制规则，对电力系统中的数据进行模糊处理和分析。该方法的特点是具有高准确性和精确性，它可以一定程度上改善电力系统自动化控制可靠性。

3.5综合智能系统的控制

综合的智能控制是把现代的智能控制方法和现代的控制方法进行适当的结合的一种控制手段。例如自适应性的神经网络、变结构控制的神经网络、变结构的模糊控制、自适应或自组织的模糊控制等。主要表现在各种智能控制方法间交叉使用，在研究电力系统时，经常结合使用专家系统和模糊控制，经常结合使用模糊控制和神经网络，把自适应控制、模糊控制、神经网络控制进行结合使用，把神经网络和专家系统进行结合使用等。

4　结语

随着我国社会经济的飞速发展，电力市场经济也随之不断的进步。电力系统自动化智能控制技术作为电力系统的重要技术，也受到了人们的期待和关注，必然需要向着高质量、高效率、稳定安全的目标稳步发展。除了上文介绍的控制方法，还有白适应控制法、变结构控制法等方法被用在电力系统控制当中。智能技术如此大范围的在电力系统中的应用，势必促进电力系统自动化控制的进步。在设计电力控制系统的过程中，不仅要考虑控制质量，也需要将控制成本考虑在内，在顺应智能技术发展趋势的同时，也需要减少成本投入，更要减少输电、配电过程中的电能损耗，提高电力经济效益，响应可持续发展略，建成节能环保的电力体系。

［1］电力系统自动化中智能技术的应用分析［J］.北京电力高等专科学校学报（自然科学版），2012，29（6）：151～152.

［2］王艳.浅谈人工智能在电气自动化控制中的应用［J］.科技致富向导，2010（26）：89～90.

［3］叶干洲.人工智能技术在电气自动化控制中的应用［J］.科技资讯，2010（15）：95～96.

［4］探讨智能技术在电力系统自动化中的应用［J］.城市建设理论研究（电子版），2011（32）：130～135.

［5］浅析电力系统自动化中智能技术的应用［J］.黑龙江科技信息，2011 （32）：141～145.

2016-4-10

TM76

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2095-2066（2016）13-0035-02