变电站电力系统自动化智能控制技术研究

张春娟

【摘  要】智能化变电站的推广是电力系统改革的重要革新和体现，是电力系统改革不断深化和发展的重要举措，满足了人们日益增长的高品质高标准电力需求和对电网现代化、信息化、智能化以及网络化的管理建设。电力系统自动化智能控制将充分发挥变电站自动化监控系统的各项功能，从而保障变电站运行的稳定性和可靠性。电力系统自动化控制技术近年来得到了快速的发展，并在电力行业展示出其独特优势，自动化控制技术的改进和自动化元器件性能的提高，对电力系统的稳定性、安全性和经济性起着重要的作用。

【关键词】变电站;电力系统;智能控制;自动化;应用

1 引言

电力系统作为一个比较复杂的系统，结构层次多，技术要求也比较高，具有较强的非线性系数。虽然电力系统已经基本上实现自动化操作与控制，但是与智能化的熟练应用还存在一定差异，因此，为了提高电力系统的自动化和智能化程度，深入电力系统自动化中进行智能控制技术应用研究具有较大的现实意义。

2 电力系统自动化智能控制技术概念

电力系统自动化智能控制技术是新型的应用技术，是自动化技术和智能化技术的有机结合，从而保障了电力系统运行效率的提升，成为电力企业市场竞争力提高的重要技术支持。在电力系统自动化智能控制技术的应用下，可使企业获得最大化的社会和经济效益，为电力市场中的可持续发展打下了坚实基础。电力系统智能化技术是对计算机控制系统以及自动化配电系统的结合应用，两种技术应用有着紧密的联系。在自动化控制以及调度和供电部分，应用了智能化技术之后，就能提高工作的效率，节约时间。

3 电力系统智能控制发展现状

随着社会经济的不断发展，近10年来我国电力行业快速发展，变电站自动化技术得以不断更新并广泛应用，变电站电力系统自动化的应用对于方便变电站内部各类设备运行和操作的监控有着明显的推动作用。其自动化智能控制技术能有效地收集大量的数据和信息，并利用计算机进行高速处理，有利于故障的分析处理、运行操作的实时监控，切实保障了电力系统的稳定和安全。从1984年第一套微機保护到2000年第一套专家系统的应用，随着IEC61850国际标准的诞生，变电站电力系统的自动化实现了智能管理接替人工管理，大大缩减了人力资源投入成本，并适应了系统发展的趋势和要求，以远程监视和控制的手段为电力系统的规模扩大化提供了技术保障。智能控制在电力系统中的有效应用在于专家系统的设计和完善，并通过对知识库的建立，运用推理机来进行设备作业匹配，并利用学习机的设计来实现后期的知识获取。总的来说，我国目前变电站的智能控制发展现状主要体现在以下几个方面：

①国内变电站基本实现遥测、遥控、遥信、遥调的四遥功能，部分网省公司的220 kV变电站无人值班比例达85%以上，设备运行状态可以实时在线检测和控制，继保、安稳控制等技术处在国际领先水平。

②专家系统：推理机。推理机的设计作为信息管理系统中重要专家控制部分，其设计充分体现了人工智能的理念，在事先进行全面的资源整合而形成丰富的数据库基础之上，以目标驱动控制来保障推理机运行，通过对机械设备特点的智能评估确定目标，便于在资源库中搜索到与之匹配的知识。推理机的设计实际上是对相关数据进行整合分析并匹配，进而转换成指导目录元素。推理机的设计对于变电站设备自动匹配作业目标和自动运行有着很强的实用性，其实质在于积累全面的专家知识，通过知识库来存储专家的经验，继而运用专家的知识来进行推理。

③专家系统：学习机。学习机的设计实际上是对信息反馈收集后的一个分析并积累经验的过程，设计以手工知识获取、半自动知识获取以及自动知识获取来收集在检修过程中出现的信息资源以及信息反馈。学习机设计不仅拥有多元化的知识获取功能，还具有人性化的操作技能，在对知识库进行维护时采用了人工维护和智能维护两种模式，能够有效实现知识库的半自动、全自动更新并不断丰富。

4 电力系统自动化智能控制技术的应用

4.1线性最优控制技术

由于在电力系统中输电是通过远距离进行控制工作的，工作难度比较大。因此，工作人员要使用最优控制技术，及时优化控制方式。线性最优控制技术不仅可以加大自动化控制力度，而且还可以实现与测量系统的良好相融，对比获取到各类数据，从而根据数据偏差得出相关结论。技术操作人员优先使用较为先进的控制技术，可以提高自动化技术的可靠性，有效调节电压，从而完成整个自动化系统控制操作流程。电力企业将线性最优控制技术应用到自动化运行过程中，技术操作人员可以通过建立局部模型，确保能够合理有效应用线性最优控制技术，不断完善技术内容。然而，在电力系统中只能局部应用线性化最优控制技术，在其他模型中不能起到理想的控制作用，其控制效果也比较差。因此，技术操作人员必须熟悉掌握线性最优控制技术的适用模式，不断优化其控制系统。

4.2神经网络控制技术

电力系统自动化运行中出现了一种新兴的控制技术，即神经网络控制技术。神经网络控制技术的实际应用有效促进了电力企业的发展。电力企业技术操作人员在应用该项技术的过程中，要严格按照相关规定制定完善的工作制度，提高数据库的控制效率。神经网络控制技术结合了计算机、智能以及数字等系统，创设了一个比较完善的系统，能够更好地对能量消耗进行收集，实施计算工作，形成良好的能量分析框架。在这个基础上，电力企业技术操作人员需要合理地调整电力系统的运行状况，建立健全神经控制系统，在提高网络硬件使用质量的前提下，利用各种仿真模型开展各项工作。在电力企业的实际运行过程中，神经网络控制技术已经得到了广泛应用，并且极大地提升了企业的经济效益，有效改善了综合系统的质量。

4.3专家系统控制技术

在应用自动化系统专家控制技术时，根据分析职能计算机程序，及时发现电力系统在运行过程中出现的问题，并且采取有效的措施将其解决，将专家系统的作用尽量地发挥出来。在电力系统运行中应用专家系统控制技术，不仅可以处理运行过程中出现的故障，而且还能够有效管理电力设备，与此同时，可以根据故障的紧急情况及其状态、发生地点等相关信息，处理自动化系统运行中出现的故障，通过合理判断，确保以最短的时间修复运行系统，避免因为判断失误影响自动化系统的发展。比如，在分析电力系统故障点时，技术操作人员要对其进行隔离操作，确保电力系统运行的安全性，以便更好地将智能技术应用到电力系统自动化技术中。

4.4模糊控制技术

将模糊控制技术应用到电力系统自动化运行的过程中，技术操作人员必须重视自动化操作技术的应用，充分使用模糊控制系统，确保技术应用准确性的提高，不断优化电力系统自动化智能技术应用体系。与此同时，还可以提高电力系统的控制效率，确保各类问题有效解决，充分发挥模糊控制技术的作用。电力企业想要在自动化中更好地应用智能技术，就要制定完善的技术应用制度，不断优化各项技术体系，与此同时，及时处理电力系统各项数据，避免数据分析问题的出现，以此来增强电力系统运行的准确性，为电力企业的良好发展奠定基础。

5 结语

变电站自动化智能控制电力系统适应现代变电站电力系统发展的需要，满足了人们对电力高质量服务的要求。变电站自动化智能控制电力系统的设计符合网络化、智能化和信息化电网发展标准，基于自动化智能控制技术的变电站电力系统的设计与研究具有一定的应用价值。

参考文献：

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[2]寇军，赵磊，闫坤，秦昆.电力调度中关于综合自动化控制技术的应用[J].中国新通信，2015（23）.

[3]黄义庄.智能变电站是变电站综合自动化的发展目标[J].电力系统保护与控制，2013，（2）.

（作者单位：山西电力职业技术学院）