張姝
摘 要:電力系統(tǒng)自動化中應(yīng)用智能技術(shù)乃是更加先進的人工智能在原有自動化技術(shù)基礎(chǔ)之上的升級。其在提升原有自動化系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟性各方面優(yōu)勢顯著。當前常用于電力系統(tǒng)自動化中的智能技術(shù)包括專家控制技術(shù)、模糊控制技術(shù)、線性優(yōu)選技術(shù)等,但也存在一定問題,需要未來繼續(xù)加強創(chuàng)新,以實現(xiàn)電力系統(tǒng)智能自動化技術(shù)的完善、成熟。
關(guān)鍵詞:智能技術(shù);電力系統(tǒng);自動化;應(yīng)用
建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系,必須把發(fā)展經(jīng)濟的著力點放在實體經(jīng)濟上,把提高供給體系質(zhì)量作為主攻方向,顯著增強我國經(jīng)濟質(zhì)量優(yōu)勢。而經(jīng)濟發(fā)展與改革的核心支柱之一是能源,尤其是以電力為代表的現(xiàn)代能源。這就需要強化互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合,著力培育經(jīng)濟新增長點、形成新動能。在電力能源領(lǐng)域,就是要加快電力系統(tǒng)自動化中應(yīng)用智能技術(shù)進程,提高現(xiàn)代電力系統(tǒng)智能自動化發(fā)展水平。
一、智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的重要性
在電力系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)狀分布以前,較短的傳輸距離、有限的覆蓋范圍決定了電力傳輸、分配、調(diào)度等一系列管理工作僅僅依靠人工處理也能夠順利實現(xiàn)。然而,經(jīng)濟的發(fā)展給電力能源擴大規(guī)模、延伸距離提出了迫切要求,也使我國在較短時間內(nèi)建成了覆蓋絕大部分國土面積的電力網(wǎng)絡(luò)。不過,日益龐大的電網(wǎng)和呈指數(shù)級增長的管控復(fù)雜度也讓潛藏的風(fēng)險日積月累。傳統(tǒng)的人工處理模式不僅耗時費力,而且成本高昂,更時常因為難以規(guī)避的錯誤或疏漏造成管理低質(zhì)低效。
正因如此,電力系統(tǒng)自動化管理便應(yīng)運而生。借助計算機技術(shù)的自動化核心機制,電力系統(tǒng)無論監(jiān)測、檢查還是日常管理都能在最大程度上以機器替代人工作業(yè)。同時,過去由于人工處置不及時而極易出現(xiàn)的滯后問題也得以解決,實現(xiàn)了系統(tǒng)自動化實時管控。不僅如此,電力系統(tǒng)自動化還在自動記錄、匯總、整理、分析各項數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)上實現(xiàn)了實現(xiàn)了自動報警功能,將系統(tǒng)中任何異常狀態(tài)或緊急情況實時傳達至終端管控者。如此,電力系統(tǒng)故障發(fā)生率大幅降低,進而全面提高系統(tǒng)工作效率,也在更大程度上提升了電力系統(tǒng)的經(jīng)濟效益與社會效益。
不過,當電力系統(tǒng)構(gòu)建范圍持續(xù)拓展、環(huán)節(jié)日漸增多后,系統(tǒng)運行產(chǎn)生的不確定參數(shù)及動態(tài)數(shù)據(jù)信息也成倍增加,給既有的自動化系統(tǒng)提出了新挑戰(zhàn)。而智能技術(shù)便成為應(yīng)對新問題的新利器。通過電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用智能技術(shù),人工智能的自主學(xué)習(xí)功能全面提升了機器自主分析與解決問題的能力。尤其是面對大量不確定、高復(fù)雜度的疑難雜癥時,智能技術(shù)模仿人腦的自主研判能力進一步實現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動化的安全、穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)、高效,進而成為系統(tǒng)自動管控的主力。
二、智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用路徑
(一)專家控制技術(shù)
顧名思義,就是人工智能技術(shù)無論是理論知識還是實務(wù)操作均已達到專家技術(shù)級別。此技術(shù)的典型優(yōu)勢在于其自主發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,以及能夠在遭遇系統(tǒng)緊急情況下自動修復(fù)受損環(huán)節(jié)等。不僅如此,由于這一技術(shù)的實務(wù)操作相對簡便,故而在電力系統(tǒng)智能自動化中的應(yīng)用程度較高、應(yīng)用范圍也較廣。
(二)模糊控制技術(shù)
模糊控制是相對于傳統(tǒng)控制理念的精確性而言,即,面對電力系統(tǒng)自動化過程中產(chǎn)生越來越多不夠精確的變量信息、模糊數(shù)據(jù),模糊控制才能實現(xiàn)對癥下藥。這種在現(xiàn)代家電類產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用的智能技術(shù)已有不少實務(wù)經(jīng)驗,可以在電力系統(tǒng)自動化控制中產(chǎn)生大量實用價值。
(三)線性控制技術(shù)
又叫線性優(yōu)選控制技術(shù)。指在控制管理模式中具有較高的可選擇性。也就是借助智能控制在不止一套解決方案中自動、自主選擇最具適應(yīng)性、最有針對性的實務(wù)操作方式。這類技術(shù)屬于現(xiàn)代控制技術(shù)最主要的組成部分。尤其是在遠距離輸電控制操作中,采用這類智能控制技術(shù)能夠大幅提升電能輸送的能效率,同時也有助于改善長途電力輸送過程中的動態(tài)質(zhì)量。而從目前眾多實務(wù)操作經(jīng)驗來看,這類智能控制技術(shù)最易在大規(guī)模設(shè)施設(shè)備的運行中發(fā)揮效率、取得最好的智能控制結(jié)果。
(四)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是只存在于生物體內(nèi)的有機質(zhì),尤其是作為高級智慧生物的人類在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面具有獨樹一幟的創(chuàng)造性應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由無數(shù)個體神經(jīng)元彼此聯(lián)結(jié)形成。單個的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)簡單,但當其形成集群合力作業(yè)時,就能形成人類獨有的判斷力、決策力。智能自動化正是模仿了人類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而創(chuàng)造出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。這一技術(shù)具有去中心化、分布式、非線性的結(jié)構(gòu),在信息處理、數(shù)據(jù)存貯方面具有很高的柔性特質(zhì),因而能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能的深度學(xué)習(xí)、自主組織、并行處理及具有高度適應(yīng)性。
三、電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用智能技術(shù)的發(fā)展趨勢
技術(shù)的發(fā)展始終是優(yōu)勢與問題并存的持續(xù)過程?,F(xiàn)有的電力系統(tǒng)智能自動化技術(shù)固然大力助推了管理與控制的品質(zhì)和成效,然而依然存在若干不足之處。比如專家控制技術(shù)在靈活度方面有待提高?,F(xiàn)有技術(shù)對預(yù)置程序依賴度較高,自主解決問題的水平則有所不足等。又如,現(xiàn)階段智能技術(shù)應(yīng)用依然存在區(qū)域化阻隔問題,信息共享機制建設(shè)有待加強、力度較為欠缺。在一個呈網(wǎng)狀分布的現(xiàn)代能源體系里,先進技術(shù)從理論到現(xiàn)實的轉(zhuǎn)化必須通過大范圍、深幅度的實踐,通過經(jīng)驗分析和教訓(xùn)總結(jié)才能多快好省地普及應(yīng)用到每個節(jié)點。因此,未來的電力系統(tǒng)智能自動化技術(shù)應(yīng)用還需要加強區(qū)域協(xié)作,以先進帶動后進,要在全局智能化基礎(chǔ)上實現(xiàn)智能化水平的持續(xù)提升。
因此,未來在電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用智能技術(shù)時可以更多關(guān)注集成智能技術(shù)。也就是將現(xiàn)有的專家控制、模糊控制等技術(shù)集約化、體系化、規(guī)?;?,集眾家之所長,故而能夠規(guī)避現(xiàn)有各類單項智能技術(shù)尚存缺陷,也就能夠突出優(yōu)點、弱化不足,進而推動智能自動化技術(shù)向更加完善、成熟的方向發(fā)展。
結(jié)束語:
縱觀我國電力系統(tǒng)自動化發(fā)展進程可知,從傳統(tǒng)完全依賴人工操作到二十一世紀實現(xiàn)智能自動化的普及和深入應(yīng)用,電力系統(tǒng)自動化應(yīng)用智能技術(shù)的實質(zhì)正是以創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展的現(xiàn)實體現(xiàn),是關(guān)鍵共性技術(shù)、前沿引領(lǐng)技術(shù)、現(xiàn)代工程技術(shù)、顛覆性創(chuàng)新技術(shù)在電力系統(tǒng)中的強化應(yīng)用。因此,要在供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的轉(zhuǎn)折關(guān)口實現(xiàn)電力系統(tǒng)全面轉(zhuǎn)型升級,需要持之以恒推進創(chuàng)新體系建設(shè),不斷加快眾多創(chuàng)新技術(shù)的轉(zhuǎn)化。這不僅是進一步實現(xiàn)智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中深入應(yīng)用的途徑,也是電力系統(tǒng)瞄準前沿技術(shù)、強化戰(zhàn)略科技力量的手段,更是以智能技術(shù)推動電力系統(tǒng)自動化可持續(xù)發(fā)展的必由之路。
參考文獻:
[1] 李志飛,朱凱.電力系統(tǒng)自動化智能技術(shù)的應(yīng)用研究[J].低碳世界,2016(13):16-17.
[2] 王葉麒.試分析電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用[J].信息系統(tǒng)工程,2016(04): 13-14