王瑞梅 尹瀟宇 劉子?!⊥醭缬?/p>
摘? ?要:電力系統(tǒng)是我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施,承擔(dān)著重要的電力能源生產(chǎn)和輸送職責(zé),為維護社會正常生產(chǎn)秩序作出了積極貢獻。文章對電力系統(tǒng)自動化控制中的智能技術(shù)應(yīng)用途徑進行研究,旨在能夠通過對不同智能技術(shù)特點和優(yōu)勢的分析,為電力系統(tǒng)自動化控制提出新的思路,推動電力系統(tǒng)向著智能化發(fā)展。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動化控制;智能技術(shù);應(yīng)用
1? ? 電力系統(tǒng)自動化控制概述
電力系統(tǒng)自動化控制在計算機和信息技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而成,通過電力系統(tǒng)運行過程進行信息控制,通過具有控制功能的元器件對電力系統(tǒng)的工作環(huán)節(jié)進行控制。電力系統(tǒng)自動化控制是電力領(lǐng)域發(fā)展的進步,電力系統(tǒng)運行能力得到極大提高。電力系統(tǒng)在發(fā)電、送配電以及用電的整個過程中,涉及系統(tǒng)內(nèi)部多項功能的兼容合作,通過對電力系統(tǒng)的電路網(wǎng)絡(luò)實施自動化控制,可以大大緩解人工控制的壓力,降低人工控制的誤差,進而提高電力系統(tǒng)的運行效率[1]。電力系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)造非常復(fù)雜,在長時間的運行中不免會出現(xiàn)故障問題,在自動化控制模式能夠?qū)嫶蟮碾娏ο到y(tǒng)進行有效維護和檢修,優(yōu)化電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)。
2? ? 智能技術(shù)的優(yōu)勢分析
2.1? 智能技術(shù)在發(fā)電階段的優(yōu)勢
電力系統(tǒng)在發(fā)電階段的主要運行是對煤炭等資源進行充分利用,實現(xiàn)傳統(tǒng)能源向電能的轉(zhuǎn)化。電力系統(tǒng)發(fā)電匯總,需要對整個發(fā)電設(shè)備以及電路網(wǎng)絡(luò)進行綜合管理,并對發(fā)電過程進行優(yōu)化,進而提高傳統(tǒng)能源的利用效率。
2.2? 智能技術(shù)在送配電階段的優(yōu)勢
電力傳輸過程是將電力資源傳遞給用戶的過程,在電力傳輸中,如果沒有對電力系統(tǒng)進行有效控制,不僅會降低電力傳輸效率,造成電力資源在傳輸過程中的損耗,還會引起電壓不穩(wěn)等安全隱患,對用電設(shè)備以及人員安全造成威脅[2]。通過智能技術(shù)的應(yīng)用,可以在安全風(fēng)險發(fā)生前通過對送配電數(shù)據(jù)的采集和分析,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患并指導(dǎo)相關(guān)人員進行問題根源的查找和消除,從而提高用電安全水平。智能技術(shù)還具有較好的信息交互優(yōu)勢,可以將電力系統(tǒng)的各個工作模塊之間進行關(guān)聯(lián),使電力輸送和調(diào)配更加科學(xué)、合理。
2.3? 智能技術(shù)在用電階段的優(yōu)勢
智能技術(shù)具有較強的數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢,通過對電力使用過程中的信息進行智能采集和分析,能夠及時掌握電力資源的應(yīng)用情況,進而通過電力系統(tǒng)為電力相關(guān)單位提供電力發(fā)展的數(shù)據(jù)支持[3]。電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)應(yīng)用范圍還包括對電力使用安全性和穩(wěn)定性的監(jiān)控,由于電力系統(tǒng)運行會受到多種因素的影響,如果不能及時發(fā)現(xiàn)問題將會給電力使用者帶來極大的不便,如突然性斷電將會影響用電設(shè)備的使用壽命甚至導(dǎo)致用電設(shè)備報廢等,運用智能技術(shù)可以實現(xiàn)對用電情況的實時監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)電力不穩(wěn)定的情況,將通過智能報警設(shè)備對電力用戶進行風(fēng)險提示,以便電力用戶及時采取措施。
3? ? 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中的應(yīng)用
3.1? 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種新型的智能技術(shù)類型,通過計算機來模擬人類的神經(jīng)系統(tǒng)工作,利用計算機算法對數(shù)據(jù)進行自主分析和判斷,從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的智能化控制目標。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還具備較強的學(xué)習(xí)能力,可以對過去電力系統(tǒng)工作進行總結(jié),形成新的控制方法,其學(xué)習(xí)能力也有目共睹,最為著名的例子就是計算機深藍在與國際圍棋大師的比賽中取得了勝利。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)得到了較為成熟的發(fā)展,將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動化控制中,不僅能夠降低人工控制的壓力,而且也提高了電力控制的效率[4]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的原理是,以信息節(jié)點來作為人類大腦的神經(jīng)中樞,通過計算機的高速計算得到最優(yōu)數(shù)值,并以此作為自動化控制的依據(jù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅能夠?qū)?shù)字數(shù)據(jù)進行處理,也能夠?qū)D形進行數(shù)據(jù)挖掘和分析,使電力系統(tǒng)自動化控制途徑得以最大程度地優(yōu)化。
3.2? 模糊控制技術(shù)的應(yīng)用
模糊控制技術(shù)理念主要解決了電力系統(tǒng)動態(tài)變化情況下的數(shù)據(jù)分析需求。在傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)控制過程中,為了提高控制的準確性,往往需要對整個電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行采集,不僅增大了電力系統(tǒng)控制工作量,同時也存在較大的數(shù)據(jù)采集弊端。電力系統(tǒng)始終處于運行狀態(tài),使得數(shù)據(jù)內(nèi)容是實時變化的,即便采集到了某個時刻的準確數(shù)據(jù),在下一刻也會失去意義。為了解決電力系統(tǒng)控制過程中的問題,將模糊控制技術(shù)應(yīng)用其中有著重要的價值。模糊控制技術(shù)是基于模糊數(shù)學(xué)理論,通過對模糊數(shù)據(jù)的計算和分析得到有效的結(jié)論,其對于數(shù)據(jù)的精確性和實效性要求較低,能夠很好地應(yīng)對電力系統(tǒng)動態(tài)運行情況。模糊控制技術(shù)主要是對電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行分析,并計算出其中的變化規(guī)律,最終實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的智能化控制[5]。通過上述分析可以看出,模糊控制技術(shù)是一種基于規(guī)律分析和判斷的技術(shù)理念,如通過電力設(shè)備發(fā)出的噪音與設(shè)備工作情況之間的關(guān)系,發(fā)現(xiàn)噪音對電力系統(tǒng)運行的影響,當(dāng)噪音達到一定分貝時,采取積極的控制或者維護措施,從而提高電力系統(tǒng)的控制效果。
3.3? 人工智能技術(shù)的應(yīng)用
人工智能技術(shù)是將電力系統(tǒng)的人工控制與智能技術(shù)相結(jié)合,通過對電力系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測來實現(xiàn)控制目標。電力系統(tǒng)的人工智能技術(shù)需要依托于智能感應(yīng)技術(shù)、智能監(jiān)控技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及數(shù)據(jù)處理技術(shù)等,為電力系統(tǒng)的電網(wǎng)提供技術(shù)服務(wù)。人工智能技術(shù)通過感應(yīng)技術(shù)對電力系統(tǒng)的運行環(huán)境進行感應(yīng)數(shù)據(jù)采集,電力系統(tǒng)的運行環(huán)境不僅包括溫度、濕度的控制,也有電壓和電流的輸入輸出控制,電壓和電流的數(shù)據(jù)采集可以通過信息系統(tǒng)來完成,但溫度、濕度等數(shù)據(jù)一般很難被直接采集到[6]。
3.4? 線性最優(yōu)控制的應(yīng)用
線性最優(yōu)控制主要是以線性代數(shù)為依托,對電力系統(tǒng)的每個工作環(huán)節(jié)進行測量并形成不同的控制方案,在線性最優(yōu)計算方法中對不同方案進行計算和對比,找到其中的最優(yōu)路徑。例如,在目前的電力系統(tǒng)中,可以通過對發(fā)電設(shè)備的電壓和電流負荷進行計算,從而找到勵磁控制器的最優(yōu)調(diào)節(jié)方法,使電力系統(tǒng)的電壓既不會出現(xiàn)不足從而影響系統(tǒng)正常運行,也不會出現(xiàn)電壓過高而燒毀電力設(shè)備的情況。線性最優(yōu)控制技術(shù)對電力系統(tǒng)的安全運行有著非常重要的意義,通過最優(yōu)化控制方案的選擇提高電力系統(tǒng)的整體控制水平。
3.5? 專家模式控制的應(yīng)用
專家控制方式是在結(jié)合了眾多電力系統(tǒng)專家經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,利用智能技術(shù)對所有的經(jīng)驗內(nèi)容進行整合和分析,使電力系統(tǒng)的智能控制過程模擬專家的決策過程,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的專業(yè)化控制需求。電力系統(tǒng)屬于大型控制體系,對每一個控制環(huán)節(jié)的專業(yè)化要求都非常高,通過專家模式控制,能夠結(jié)合專家的經(jīng)驗和智慧為電力系統(tǒng)提供專業(yè)化指導(dǎo)[7]。電力系統(tǒng)的維護和故障檢測一直以來都是電力體系的工作重點和難點,為了能夠讓電力控制人員及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障并采取有效的解決措施,需要電力系統(tǒng)能夠提示準確的故障位置和原因。
3.6? 綜合控制系統(tǒng)的應(yīng)用
綜合控制系統(tǒng)是對上述所有智能控制技術(shù)的綜合應(yīng)用。為了能夠更好地滿足社會發(fā)展對電力資源的需求,電力系統(tǒng)的規(guī)模和性能都在不斷改進,造成了電力系統(tǒng)的復(fù)雜程度越來越高。在電力系統(tǒng)自動化控制中,僅應(yīng)用某一項智能技術(shù)已經(jīng)不能滿足電力服務(wù)的需要,因此,綜合控制系統(tǒng)應(yīng)運而生。綜合控制系統(tǒng)將不同的智能技術(shù)融為一體,提高了智能控制的有效性[8],例如,對于專家模式控制技術(shù)來說,獨立使用時會受到經(jīng)驗數(shù)據(jù)范圍的限制,無法發(fā)揮專家模式的最優(yōu)作用,在綜合控制系統(tǒng)的使用中可以將專家模式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行結(jié)合,通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對專家的經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行智能化思考和分析,在學(xué)習(xí)功能輔助下對專家經(jīng)驗進行總結(jié)和創(chuàng)新,進而提高電力系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展能力。
4? ? 結(jié)語
電力系統(tǒng)為社會生產(chǎn)生活帶來方便的同時,也需要相關(guān)人員能夠深入了解電力自動化控制技術(shù)中的不足,充分利用智能技術(shù)并發(fā)展智能技術(shù)優(yōu)勢,使電力系統(tǒng)的電力服務(wù)能力得以提升。信息技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展,必將使電力系統(tǒng)的自動化控制水平得以進步,從而促進電力領(lǐng)域的發(fā)展進步。
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Abstract:Power system is an important infrastructure in our country, which undertakes the important responsibility of power energy production and transmission, and makes a positive contribution to maintaining the normal production order of society. This paper? research on the application of intelligent technology in power system automation control, aims to put forward new ideas for power system automation control and promote the development of power system towards intelligent through the analysis of different intelligent technology characteristics and advantages.
Key words:power system; automation control; intelligent technology; application