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        智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用探析

        2017-11-28 18:30:36李振杰李強(qiáng)程金李效乾
        科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2017年27期
        關(guān)鍵詞:智能技術(shù)電力系統(tǒng)自動(dòng)化

        李振杰++李強(qiáng)++程金++李效乾

        摘 要:智能技術(shù)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域,在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中,智能技術(shù)的運(yùn)用帶來極大的便利。本論文首先介紹電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能技術(shù)的相關(guān)概念,然后闡述了電氣系統(tǒng)自動(dòng)化的特點(diǎn)與智能技術(shù)在電氣系統(tǒng)自動(dòng)化的前景。其次對智能技術(shù)的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的梳理。智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用能極大地提高自動(dòng)化的程度,是一項(xiàng)值得廣大研究者不斷學(xué)習(xí)與探究的課題。

        關(guān)鍵詞:智能技術(shù) 電力系統(tǒng) 自動(dòng)化

        中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)09(c)-0006-02

        智能技術(shù)屬于一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),智能技術(shù)由于其巨大的技術(shù)優(yōu)勢,應(yīng)用范圍非常廣泛,其中電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就是非常典型的例子。由于公眾對新建高壓線路的不滿情緒日益增加,線路造價(jià),特別是走廊使用權(quán)的費(fèi)用日益昂貴等客觀條件的限制,以及電力網(wǎng)的不斷增大,使得人們對電力系統(tǒng)的控制提出了越來越高的要求。智能技術(shù)的應(yīng)用提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化的效率,為電力系統(tǒng)的正常提供了保證,并且減少了不必要的人力。

        1 關(guān)于智能技術(shù)與電力系統(tǒng)自動(dòng)化

        1.1 智能技術(shù)

        電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能化技術(shù)主要是在傳統(tǒng)自動(dòng)化控制的基礎(chǔ)上延伸的技術(shù),電力系統(tǒng)的原理就是研究的最基礎(chǔ),其通過利用各種技術(shù)合理分配電力資源,提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率,使電力系統(tǒng)能更加安全可靠[1]。智能技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù),智能化技術(shù)在各行各業(yè)得到廣泛應(yīng)用,在電力行業(yè)中更發(fā)揮巨大的作用。智能技術(shù)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用是電力自動(dòng)化技術(shù)未來發(fā)展總體方向。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中,應(yīng)用智能技術(shù)能對電力系統(tǒng)自動(dòng)化起到一定的提升效果,對實(shí)現(xiàn)提高供電系統(tǒng)的有效運(yùn)行起到顯著作用。

        1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化

        電力自動(dòng)化系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)系統(tǒng)中的典型代表。電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)是指電力系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目,通過電腦控制,對系統(tǒng)進(jìn)行有效的調(diào)整,各部分系統(tǒng)的精確控制。自動(dòng)化主要涵蓋了發(fā)電、配電和電網(wǎng)調(diào)度3個(gè)方面。近年來,設(shè)計(jì)師通過電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)中的通信、測量、設(shè)備、控制、支持等內(nèi)容的研究,加快了中國電力系統(tǒng)在智能化技術(shù)發(fā)展中的自動(dòng)化。電力自動(dòng)化系統(tǒng)具有非線性和時(shí)間變化的特點(diǎn),其自身也具有復(fù)雜的物理特性[2]。電力自動(dòng)化系統(tǒng)具有自己的組件,如飽和度和滯后。鑒于這一功能在實(shí)踐過程中難以實(shí)現(xiàn)有效的控制。目前,我國電力自動(dòng)化系統(tǒng)由于客觀條件存在一些無法避免的缺點(diǎn),其中最具代表性的是由于自動(dòng)化電力系統(tǒng)的成本上漲,使得中國的電力自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)一步維護(hù)并更新,使電力自動(dòng)化系統(tǒng)的性能下降,無法實(shí)現(xiàn)全面控制。然而隨著人們對電力自動(dòng)化系統(tǒng)的需求越來越高,電力系統(tǒng)自動(dòng)化中迫切需要引入智能技術(shù),以此不斷的提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化的水平。

        1.3 電力自動(dòng)化的特征

        當(dāng)前在系統(tǒng)保護(hù)狀態(tài)中,對于電力設(shè)備要求非常高,運(yùn)行速度也相對較快。在電力自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中,由于電力設(shè)備運(yùn)行復(fù)雜,具有一定的難度。但由于其自身具有較強(qiáng)的邏輯性,需要將電力設(shè)備裝置同電動(dòng)機(jī)與配電室進(jìn)行融合。不過由于該系統(tǒng)的配件較多,在發(fā)生問題的情況下,修復(fù)難度相對較大,同以前舊的系統(tǒng)相比,控制系統(tǒng)的難度加大,需要一段時(shí)間后才能重新進(jìn)行控制。

        1.4 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的前景

        近年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,智能技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各行各業(yè),智能技術(shù)也在快速發(fā)展??萍夹畔⒒夹g(shù)發(fā)展的背景下,智能技術(shù)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展水平較高的大背景下出現(xiàn)的優(yōu)化技術(shù)[3]。自動(dòng)化技術(shù)往往是智能化的,控制技術(shù)和自動(dòng)化管理技術(shù)開始向不同領(lǐng)域發(fā)展,逐漸應(yīng)用于系統(tǒng)工程,在電氣工程自動(dòng)化中使用智能是至關(guān)重要的。因此,在電場的后續(xù)發(fā)展中,必須要不斷提高自動(dòng)化技能,加強(qiáng)電氣工程人工智能的使用,促進(jìn)電氣工程技術(shù)的發(fā)展。通過不斷解決電氣系統(tǒng)人工智能技術(shù)問題,人工智能控制器可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整自身的性能,進(jìn)一步明確電機(jī)應(yīng)用的內(nèi)容。在技術(shù)主導(dǎo)的現(xiàn)代社會(huì),人工智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)智能化設(shè)計(jì),提高電氣自動(dòng)化生產(chǎn)效率,使人工智能更好地服務(wù)于人類社會(huì)。

        2 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用

        2.1 電力系統(tǒng)中的模糊控制

        電力系統(tǒng)自動(dòng)化在應(yīng)用智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中最常見的系統(tǒng)是模糊控制。模糊控制系統(tǒng)不僅可以加強(qiáng)大型電力系統(tǒng)的監(jiān)管,而且能準(zhǔn)確把握系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模式。目前,我國開發(fā)的模糊控制系統(tǒng)有效解決了電力系統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)中變量復(fù)雜性問題,大大提高了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化過程。模糊系統(tǒng)具有自己獨(dú)特的數(shù)據(jù)處理方法,可以在一定程度上有效地分析電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù),提高電力系統(tǒng)自動(dòng)控制的可靠性。

        2.2 電力系統(tǒng)中的專家系統(tǒng)控制

        專家系統(tǒng)控制是一種典型的智能技術(shù)。專家系統(tǒng)控制技術(shù)在自動(dòng)化系統(tǒng)的電源中得到最廣泛的應(yīng)用。專家控制系統(tǒng)是專門模擬人類專家的計(jì)算機(jī)程序來解決出現(xiàn)的問題。專家控制系統(tǒng)包含多個(gè)領(lǐng)域的專家經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。該技術(shù)主要利用資源專家的經(jīng)驗(yàn)來解決高層次的問題,是計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能技術(shù)的完美結(jié)合,利用該制度可以及時(shí)有效地幫助人們解決實(shí)際問題。隨著中國科技的不斷發(fā)展,電力行業(yè)也在不斷發(fā)展。近年來,專家系統(tǒng)在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。專家系統(tǒng)控制可以有效識(shí)別警告狀態(tài),對于系統(tǒng)的恢復(fù)和規(guī)劃有很大的推動(dòng)作用,這使得遇到事情可以緊急處理。專家系統(tǒng)控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)靜態(tài)安全分析中,發(fā)揮了很大的作用。但是,專家系統(tǒng)存在缺陷,深度不能有效適應(yīng),于是組織能力不強(qiáng)。專家系統(tǒng)有其明顯的優(yōu)點(diǎn),也存在一些缺點(diǎn),于是在系統(tǒng)研發(fā)過程中充分了解相關(guān)理論,不斷完善施工過程,讓專家系統(tǒng)控制技術(shù)更加成熟。

        2.3 電力系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

        世界上最早的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是1943年心理學(xué)家W.S.

        McCulloch和邏輯學(xué)家W.Pitts建立的,經(jīng)過多年的發(fā)展,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域已得到很多研究成果,理論與實(shí)踐都得到極大的豐富。隨著中國科技的不斷發(fā)展,人們對精神方面的研究越來越多,普遍的公眾越來越重視神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制技術(shù)。該系統(tǒng)具有自主學(xué)習(xí)功能、關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)功能和高速問題解決能力。因此,有關(guān)單位應(yīng)以智能技術(shù)研究與應(yīng)用為基礎(chǔ),以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特點(diǎn)和電力系統(tǒng)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù),具有自己的非線性特性,本身具有強(qiáng)大的并行處理能力,墻體魯棒性和學(xué)習(xí)能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是連接神經(jīng)元的一種方式來實(shí)現(xiàn)各種功能。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的功能在很大程度上受到學(xué)習(xí)算法權(quán)重的影響。在實(shí)際應(yīng)用過程中,我們必須高度重視該重要性。目前,我國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)模型和結(jié)構(gòu)為重點(diǎn)研究對象。endprint

        2.4 電力系統(tǒng)中的線性最優(yōu)控制

        線性最優(yōu)控制理論是現(xiàn)代自動(dòng)控制的經(jīng)典理論。線性最優(yōu)控制理論是目前應(yīng)用最廣泛,最成熟的控制理論技術(shù)。最優(yōu)控制理論被廣泛應(yīng)用于大型和水力發(fā)電機(jī)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。該技術(shù)在這兩個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用取得了顯著的成果,也為電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的最優(yōu)控制提供了有用的經(jīng)驗(yàn)。目前,中國電力自動(dòng)控制系統(tǒng)的線性最優(yōu)控制方法發(fā)揮著重要作用。筆者觀察到,線性最優(yōu)控制理論在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用主要通過計(jì)算局部線性模型來實(shí)現(xiàn),但電力系統(tǒng)具有很強(qiáng)的線性特征。該技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用過程中不理想,我們要進(jìn)一步完善和完善。隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步,我國的控制理論領(lǐng)域得到了很大的發(fā)展。最優(yōu)控制是我們理論發(fā)展的關(guān)鍵問題,同時(shí)在理論上占有非常重要的地位,世界最優(yōu)控制理論的發(fā)展越來越完善。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域,長距離電路傳輸最常用的方式是勵(lì)磁控制,這樣可以有效提高線性動(dòng)態(tài),經(jīng)濟(jì)效益得到很大提高。因此,在國內(nèi)設(shè)置大型機(jī)組的控制,通常選擇勵(lì)磁控制模式。然而,我國的線性最優(yōu)控制系統(tǒng)仍然存在一些缺陷,例如在局部線性的模型設(shè)計(jì)中,處理較大干擾的能力不足。

        2.5 電力系統(tǒng)中的綜合智能系統(tǒng)

        綜合情報(bào)系統(tǒng)包括結(jié)合現(xiàn)代控制方法,智能控制方法。比如,自適應(yīng)模糊組織控制方法;交叉使用各種控制方法。這些方法適用于電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的系統(tǒng),更適合集成智能控制的使用。在我國現(xiàn)有的電力系統(tǒng)中,各種系統(tǒng)的研究越來越頻繁。例如:專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合,模糊控制和線性優(yōu)化組合。模糊系統(tǒng)可以有效地處理知識(shí),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以處理非結(jié)構(gòu)化信息,模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以結(jié)合起來,有效提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化的安全性,經(jīng)濟(jì)性和可靠性。綜合智能控制系統(tǒng)是一種非常大的應(yīng)用潛力技術(shù),集成智能控制系統(tǒng)首先實(shí)現(xiàn)智能控制與現(xiàn)代控制的結(jié)合,而且它已實(shí)現(xiàn)交叉組合的各種智能控制方法。綜合智能控制結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制和模糊控制的優(yōu)點(diǎn),綜合智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了兩種技術(shù)的優(yōu)勢。在綜合智能控制系統(tǒng)中,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行排序和分析,模糊控制主要用于提供具有挖掘潛力的框架。智能控制技術(shù)在應(yīng)用過程中有其自身的無法避免的缺陷,多種技術(shù)的結(jié)合可以有效避免,這樣可以實(shí)現(xiàn)有效的控制。集成智能控制技術(shù)是控制技術(shù)中各種技術(shù)優(yōu)勢的集合。

        3 結(jié)語

        在電力系統(tǒng)的發(fā)展中,自動(dòng)化的發(fā)展是非常重要的一步,自動(dòng)化的發(fā)展,需要先進(jìn)的智能技術(shù)支持。電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)已得到了很大的完善,還滲透到了各個(gè)領(lǐng)域。智能技術(shù)的完美應(yīng)用能使得電力系統(tǒng)的工作效率得到提高,起到節(jié)約人力與物力的作用,更好地開展相關(guān)工作,我們廣大研究者與相關(guān)從業(yè)者要不斷地發(fā)展這項(xiàng)工程的智能技術(shù),使電力系統(tǒng)更加完善。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 劉浪奇.淺述智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015(11):142-143.

        [2] 鄭燦楷.智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用探析[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化,2016,6(21):103-104.

        [3] 母輝.現(xiàn)代智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的有效應(yīng)用探析[J].科技與創(chuàng)新,2015(17):126.endprint

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