張劍

摘 要：本文介紹了最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并說明了最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化中的重要性和作用，闡述了最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用研究，這對今后的電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化研究具有重要的參考價值。

關(guān)鍵詞：電氣企業(yè)；電氣工程；重要作用；應(yīng)用現(xiàn)狀

1、最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)建設(shè)發(fā)展更加迅速，進而電力企業(yè)的規(guī)模也逐漸擴大，電力企業(yè)對各方面的管理也更加規(guī)范，更加合理，尤其是對電力企業(yè)資質(zhì)管理體制更加的有序合理，電力企業(yè)在經(jīng)濟建設(shè)中發(fā)揮的作用也越來越大，而在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)過程中，最優(yōu)控制理論被廣泛地應(yīng)用，它是電力企業(yè)管理的重要內(nèi)容，也是電力企業(yè)能夠正常運行的重要保證，能夠幫助打造電力企業(yè)的核心競爭力，是電力企業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求。

在目前我國經(jīng)濟的發(fā)展階段，我國的電力企業(yè)屬于粗放型的經(jīng)營模式，管理方面有一定形式的缺陷，就是管理部門將任務(wù)分配給項目管理人員，接著設(shè)想一下他們項目開展之后的進程，但是由于后期實施的過程中，缺乏專業(yè)人員的監(jiān)督，使得項目工程有所延誤。還有一種情況是，管理部門有較大的項目，但是沒有具體的實施方案和執(zhí)行技巧。還有一些企業(yè)的項目管理處于無序狀態(tài)，硬件設(shè)施管理不齊全，器具堆放雜亂無章，項目部署沒有合理科學(xué)地規(guī)劃，導(dǎo)致項目進度無法推進，直接造成了企業(yè)項目的工程時間耽誤。如果一個工程項目不規(guī)范、不科學(xué)，任其自由的發(fā)展，不僅會造成項目工期的延長，而且還會造成不必要的人力、物力、財力的損失。但有的項目人員為了一味的追求進度而不顧項目的承受能力，這勢必會造成工程成本的增加，對工程的施工質(zhì)量也無法保證，會給之后的電力系統(tǒng)配電項目留下巨大的隱患。

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國正處于“十三五”規(guī)劃的攻堅之年和轉(zhuǎn)型之年，要發(fā)揮市場在社會主義市場中的決定性作用，并且發(fā)揮政府的宏觀調(diào)控作用來滿足我國人們的物質(zhì)精神文化需求。而電力系統(tǒng)配電網(wǎng)自動化為我國的經(jīng)濟注入新的活力，推動經(jīng)濟發(fā)展做出重要成果，在我國電力企業(yè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的效益，甚至可以帶動電力企業(yè)的發(fā)展。

我國目前的發(fā)展模式仍然以資源型產(chǎn)業(yè)和原料性產(chǎn)業(yè)，以犧牲環(huán)境和資源而換得經(jīng)濟的發(fā)展，這種盲目急速的發(fā)展狀態(tài)使得經(jīng)濟的發(fā)展遠遠超出了環(huán)境和資源所能承受的范圍，造成嚴重的能源資源短缺問題。因此，我國在上個世紀九十年代便開始研究將最優(yōu)控制理論應(yīng)用于電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化中，通過這一理論可以準確地控制電網(wǎng)的配電數(shù)據(jù)和范圍，為我國得到電力企業(yè)實施電力配網(wǎng)帶來不少便利。

2、最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化中的基本概述

最優(yōu)控制系統(tǒng)理論研究的主要問題在于，它是根據(jù)已建立的被控對象的數(shù)學(xué)模型，來選擇一個容許控制的對象和區(qū)域，使得被控制的對象要按照規(guī)定進行運作，并要求將給定的某一性能的指標要達到最優(yōu)化。近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機技術(shù)的不斷進步，最優(yōu)控制理論出現(xiàn)了數(shù)值解法，通過直接搜索法和疊加法找出最適合的控制范圍，對于得出的結(jié)論比較接近或者是鄰近取值，都用比較簡單的梯度法或者單純形法等等的方式。與此同時，計算機可以作為最優(yōu)控制系統(tǒng)中的一個重要組成部分，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)在線控制，從而使得最優(yōu)控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化的應(yīng)用中也變?yōu)楝F(xiàn)實，具有一定的實踐意義。

發(fā)展到目前為止，對于最優(yōu)控制系統(tǒng)的研究，無論是在深度上還是廣度上都得到了一定程度的發(fā)展，而且未來的發(fā)展前景也是非常廣闊的，并形成了非常實用的學(xué)科分支，例如有隨機最優(yōu)控制、分布參數(shù)控制等等方法。就目前的發(fā)展情況來講，最優(yōu)控制系統(tǒng)在電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化的研究中還是具有非常大的現(xiàn)實意義和經(jīng)濟效益的。

3、最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化中的應(yīng)用研究

電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化有很多因素和條件的限制，設(shè)計了新建變電站建設(shè)時間、建設(shè)地點以及容量大小的最優(yōu)選擇控制，要求滿足配網(wǎng)自動化的最大需求。在已知的規(guī)劃好的預(yù)測負荷和電源規(guī)劃的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)和計算機給出的確定參數(shù)，科學(xué)合理的新建線路，使得電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化電網(wǎng)設(shè)計可以適應(yīng)更好的電量負荷，要設(shè)計科學(xué)可靠的，運行安全且有經(jīng)濟實惠的。但是由于電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化涉及的因素比較多，而且受到多種變量的束縛，進而電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化其實是一個非常復(fù)雜的大規(guī)模的組合優(yōu)化問題。

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力市場改革的不斷深入，以及可靠性價值概念的形成，電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化越來越受到重視，其中一個關(guān)鍵的因素是可靠性邊際成本，從而使得配網(wǎng)自動化的的效益達到良好。而可靠性邊際成本是指增加一個單位可靠性水平而獲得更大的經(jīng)濟效益而減少投入成本，可靠性邊際成本包括分段開關(guān)的投資費用和運行的維修費用，可靠性邊際成本效益目的是為了那些因電力供給不足而造成的用戶停電損失，而電力系統(tǒng)的配網(wǎng)自動化設(shè)計的總費用包括開關(guān)投資費用、運行維修費用和用戶停電損失費用等等。

電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動化設(shè)計還有一個比較重要的創(chuàng)新就是安裝配電網(wǎng)故障定位系統(tǒng)，它是一個實時在線處理系統(tǒng)，可以隨時解決用戶提出的問題，但是其工作量大，工作環(huán)境相對惡劣，溫差變化很大，而且一般都裝在高電壓和高電流的裝置上，而且配電網(wǎng)的通信點一般都比較多而且分散，很難采用同一種方式來進行解決，一般要采用混合式的通訊方式，再加上一些干擾因素，配電網(wǎng)故障信息受干擾的可能性就會加大。

在最優(yōu)控制理論應(yīng)用中，還有一個重要的部分就是配電網(wǎng)的優(yōu)化及重構(gòu)，配電網(wǎng)的優(yōu)化及重構(gòu)是指配電網(wǎng)在正常運行中，在電力系統(tǒng)進行運作時，會根據(jù)理想的實際負荷來判斷負荷的實際分布情況，進而決定網(wǎng)路信息的理想運作模式，在理想的運作模式與當前的實際運作模式加以對比，才可以決定采用的解決方式和實際的負荷運載量。這些理想的運作模式就是為了強制的改變電力系統(tǒng)的供電路徑，使得電力系統(tǒng)的供電設(shè)備可以達到最優(yōu)模式。

配電網(wǎng)優(yōu)化及重構(gòu)設(shè)備可以使得電力系統(tǒng)降低耗能，節(jié)約資源能源，進一步提高供電質(zhì)量和供電可靠性和科學(xué)性，，改善電力系統(tǒng)的電壓分布和功率分布，延長電力系統(tǒng)設(shè)備的使用時限，可以更好地帶來經(jīng)濟效益和社會效益。通過優(yōu)化重構(gòu)不僅可以平衡負荷消除過載，進一步提高供電電壓的質(zhì)量，而且還可以降低電力損耗，提高電力系統(tǒng)設(shè)備的經(jīng)濟性。

4、結(jié)束語

綜上所述，最優(yōu)控制理論在電力配網(wǎng)自動化實踐應(yīng)用還是非常有成效的，而且應(yīng)用前景非常廣闊，使得電力系統(tǒng)管理已經(jīng)更加的專業(yè)化、科技化、規(guī)范化和動態(tài)化。為了順應(yīng)時代的發(fā)展要求，電力系統(tǒng)企業(yè)應(yīng)該努力提高其自身的核心競爭力，發(fā)揮其自身的優(yōu)點來創(chuàng)造更多的價值，占據(jù)更多的市場份額。

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