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        智能技術(shù)在水電廠電氣自動(dòng)化中的運(yùn)用

        2014-12-13 21:52:11羅穎
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年35期
        關(guān)鍵詞:智能技術(shù)水電廠電氣自動(dòng)化

        摘 要:水力發(fā)電是我國除火力發(fā)電外主要的發(fā)電形式,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與社會(huì)電量需求的日益提高,水電廠也逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化管理,水電廠的自動(dòng)化管理涉及到很多方面的技術(shù),其中,智能技術(shù)是比較主要的一個(gè)方面。文章便以智能技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展為研究基點(diǎn),分析智能技術(shù)在水電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用情況,并進(jìn)一步展望智能技術(shù)在水電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用前景與發(fā)展方向。

        關(guān)鍵詞:智能技術(shù);水電廠;電氣自動(dòng)化

        前言

        水力發(fā)電與火力發(fā)電不同,是一種比較清潔的發(fā)電形式,在提倡可持續(xù)發(fā)展的今天,水力發(fā)電更是受到了國家與社會(huì)的普遍關(guān)注,水電廠的電氣自動(dòng)化也隨之取得了顯著成效。但現(xiàn)階段,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,使我國的用電量持續(xù)提高,火力發(fā)電資源的欠缺使其未來無法滿足社會(huì)的用電需求,因此,水力發(fā)電的自動(dòng)化水平還需要進(jìn)一步提高,而智能技術(shù)在水電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用便能夠有效滿足這一要求。

        1 智能技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

        當(dāng)前,水電廠中的自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)是水電廠中必備的設(shè)備之一,但在水利發(fā)電的過程中,雖然已經(jīng)將魯棒性控制等技術(shù)應(yīng)用到整個(gè)系統(tǒng)中,但是,仍然無法滿足越來越復(fù)雜多變的環(huán)境的客觀要求。

        早在上個(gè)世紀(jì)六十年代中期,智能技術(shù)概念便已經(jīng)被提出并逐漸發(fā)展到控制技術(shù)當(dāng)中,發(fā)展到七十年代,智能控制領(lǐng)域才真正意義上得到發(fā)展[1]。智能系統(tǒng)的根本意義指的是能夠完成指定智能行為的操作系統(tǒng),舉例來說,如果對(duì)系統(tǒng)輸入一個(gè)具有激勵(lì)性質(zhì)的問題,系統(tǒng)若具備智能性,便可以針對(duì)問題給出相應(yīng)的回答,這種類型的系統(tǒng)便可以稱之為智能系統(tǒng),另外,智能系統(tǒng)還具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)組織功能。

        現(xiàn)階段,智能控制系統(tǒng)還處在發(fā)展初期,其健全的理論體系還沒有完全建立起來,但已經(jīng)受到全社會(huì)的普遍重視,也得到了廣泛應(yīng)用。在水電廠電氣自動(dòng)化中,水電機(jī)組的智能控制便是智能技術(shù)得到應(yīng)用的主要方面。

        2 智能技術(shù)在水電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用情況

        2.1 專家控制智能技術(shù)

        專家控制智能技術(shù)是一種比較傳統(tǒng)的控制技術(shù)。自動(dòng)控制學(xué)自發(fā)展以來,從古典理論到現(xiàn)代理論,再到自適應(yīng)性的一系列發(fā)展,其進(jìn)步是快速的,而支持這些進(jìn)展的技術(shù)主要有數(shù)學(xué)分析預(yù)計(jì)數(shù)值計(jì)算兩種,相應(yīng)的,其實(shí)踐操作部分也由傳統(tǒng)的模擬形式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫?dāng)前的數(shù)字形式。但無論發(fā)生怎樣的改變,傳統(tǒng)控制技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)并未出現(xiàn)實(shí)質(zhì)性的變化,基本上仍然是利用機(jī)器的單獨(dú)控制來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的整體反饋,與此同時(shí),機(jī)制也沒有發(fā)生重大變化,仍然是以準(zhǔn)確執(zhí)行控制制度為主[2]。而專家系統(tǒng)主要作用于非結(jié)構(gòu)化造成的相關(guān)問題,在處理定性、啟發(fā)等相關(guān)信息有良好效果,專家控制智能技術(shù)從某個(gè)角度來看,是專家系統(tǒng)與自動(dòng)控制兩種技術(shù)向結(jié)合的產(chǎn)物。

        2.2 模糊控制智能技術(shù)

        模糊控制智能技術(shù)主要來源于模糊集合理論,是一種相對(duì)宏觀的系統(tǒng)控制方法,主要應(yīng)用于描述控制規(guī)則。模糊控制技術(shù)的主要應(yīng)用特征是將人工操作系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)用相對(duì)模糊的方式表達(dá)并傳遞出來,之后運(yùn)用模糊推理的方式,使比較復(fù)雜的對(duì)象能夠在一定范圍內(nèi)控制起來。另外,該控制對(duì)被控模型沒有過強(qiáng)的依賴性,也正因如此,該控制能夠?yàn)殡S機(jī)系統(tǒng)或不確定系統(tǒng)創(chuàng)造較好的控制環(huán)境。而模糊微處理芯片裝置的開發(fā)與應(yīng)用,也為模糊控制智能技術(shù)提供了實(shí)踐與發(fā)展的新途徑,相應(yīng)的,從水電機(jī)組的角度看,模糊控制智能技術(shù)也是一種相對(duì)有效的解決手段。但客觀上講,當(dāng)前的模糊控制智能技術(shù)與傳統(tǒng)的控制理論對(duì)比,還存在著很多不足,主要表現(xiàn)在品質(zhì)與學(xué)習(xí)能力的提高方面。

        2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)

        如今,在動(dòng)態(tài)系統(tǒng)理論的發(fā)展下,線性系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)與應(yīng)用穩(wěn)定性也越發(fā)完善起來。然而,與線性系統(tǒng)相比,非線性系統(tǒng)的發(fā)展卻并不快速,主要受其理論與應(yīng)用復(fù)雜性的限制,在整體系統(tǒng)上也發(fā)展得并不完善,為解決當(dāng)前問題,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從客觀上講是一種既與數(shù)值計(jì)算相關(guān)聯(lián),又與符號(hào)推理有聯(lián)系的數(shù)學(xué)應(yīng)用工具,其應(yīng)用并不以具體模型為依托,只需要將一個(gè)信息輸入進(jìn)去,便能夠得到相應(yīng)的輸出信息,但其對(duì)于兩者之間的數(shù)學(xué)聯(lián)系并不明確,這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)所具備的另一功能,即非線性映射[3]。

        神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)在職能控制應(yīng)用中所具備的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下方面:首先神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)能夠借助具體實(shí)例進(jìn)行學(xué)習(xí),為信息處理開辟了一條全新的道路;其次,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)的復(fù)雜性能夠顯現(xiàn)出其巨大的發(fā)展?jié)摿?;最后,神?jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)的非線性映射能夠解決較復(fù)雜的控制問題。

        3 智能技術(shù)在水電廠電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用前景

        現(xiàn)階段,智能集成化已經(jīng)成為智能控制發(fā)展的一個(gè)新角度,我國在水電廠自動(dòng)化控制方面,正在研究一種不僅能將模糊處理合理應(yīng)用到自動(dòng)化技術(shù)中,還能進(jìn)行有效學(xué)習(xí)的新技術(shù),這種技術(shù)將在不遠(yuǎn)的將來成為水利發(fā)電智能控制的新方式,水電廠也將逐漸實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化,達(dá)到減少值班人數(shù),節(jié)省人工成本的目的。

        4 結(jié)束語

        隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展與用電量的持續(xù)提高,實(shí)現(xiàn)水電廠全面自動(dòng)化已經(jīng)成為水電廠未來的主要發(fā)展方向,而智能技術(shù)便是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)水電廠全面自動(dòng)化的主要途徑,只要合理應(yīng)用專家控制、模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等先進(jìn)智能技術(shù),我國的水電廠一定能在不遠(yuǎn)的將來實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化。

        參考文獻(xiàn)

        [1]賈剛,張萌.淺談電氣自動(dòng)化控制中的人工智能技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2013,8(15):218-219.

        [2]陳存,程兵,朱明.基于保護(hù)原理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式失磁保護(hù)配置方案[J].江蘇電機(jī)工程,2014,9(27):184-185.

        [3]孫中建,卜留軍.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].機(jī)電信息,2011,10(28):169-170.

        作者簡介:羅穎(1981,10-),女,籍貫:湖南安化,職稱:電力工程技術(shù)助理工程師,研究方向:水輪發(fā)電機(jī)組水電運(yùn)行專業(yè),電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化。

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