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電力系統自動(dòng)化中智能科學(xué)技術(shù)的應用研究論文
摘 要：當今，傳統意義的電力供應無(wú)法滿(mǎn)足人們日益的需求，建設安全可靠的電力系統對社會(huì )經(jīng)濟和人們生活至關(guān)重要。電力系統自動(dòng)化智能技術(shù)由于不斷完善自身，綜合控制效果有了明顯提高，保證高效運行系統，且減少輸送能源的損失，因此，促進(jìn)建設電力系統自動(dòng)化對電力企業(yè)有重要的現實(shí)意義。文章主要介紹電力系統自動(dòng)化中的智能技術(shù)，并就電力系統自動(dòng)化中的幾種智能技術(shù)的應用和發(fā)展情況進(jìn)行分析研究。
關(guān)鍵詞：電力系統；自動(dòng)化；智能技術(shù)
中圖分類(lèi)號：TM76 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）34-0158-02
前言
伴隨生產(chǎn)領(lǐng)域和經(jīng)濟領(lǐng)域對電力要求的不斷提高，電力企業(yè)迎來(lái)機遇的同時(shí)，也面對新的挑戰。不斷發(fā)展的經(jīng)濟促使我國的自動(dòng)化和智能化技術(shù)也在不斷進(jìn)步，電力系統自動(dòng)化智能控制技術(shù)的實(shí)現便是電力企業(yè)在電力的市場(chǎng)競爭中取勝的重要優(yōu)勢之一。電力系統自動(dòng)化可以提高計算機信息技術(shù)的應用質(zhì)量，改善了電力系統控制的可靠性，提高系統的反應及操作的效果。而作為電力系統自動(dòng)化控制的關(guān)鍵——智能技術(shù)，則推動(dòng)了整個(gè)電力系統的發(fā)展，使電力系統自動(dòng)化中的控制內容體系趨向精確、標準、規范，臻于完善。
1 電力系統自動(dòng)化中智能技術(shù)的內容
1.1 電力系統自動(dòng)化的概述
在供電系統里，電力系統自動(dòng)化是不可缺少的一個(gè)環(huán)節，它對供電系統是否能夠正常運行有著(zhù)重要意義。電力系統自動(dòng)化作為一項控制調整技術(shù)，意思是在建設電力系統的過(guò)程時(shí)，將系統的各個(gè)層次部分都用計算機控制、調整自動(dòng)化等內容進(jìn)行穿插。電力自動(dòng)化主要有發(fā)電控制、電網(wǎng)調度以及配電等自動(dòng)化。近些年，設計人員不斷分析智能技術(shù)的特性，有效研究深化通信、測量、設備、控制、支持等電力系統中的內容，促進(jìn)電力系統自動(dòng)化智能技術(shù)的不斷發(fā)展。
1.2 電力系統自動(dòng)化的智能技術(shù)
智能控制技術(shù)是伴隨控制理論的發(fā)展而產(chǎn)生的一種控制技術(shù)，它主要解決傳統控制中無(wú)法解決的問(wèn)題，因此作用，智能控制技術(shù)極其適用那些有很強的不確定性和非線(xiàn)性的系統，而電力系統即是這種復雜系統。它包含大量沒(méi)有進(jìn)行建模的動(dòng)態(tài)部分，加上它的分布領(lǐng)域廣，想要對它進(jìn)行很好地控制管理是困難的。當前，我國的電力系統自動(dòng)化中智能技術(shù)是一種智能調節，它建立的基礎是傳統的自動(dòng)化控制。這種技術(shù)主要是把物理的電力系統當成研究的基礎，按照傳感測量、通信、計算機、控制、信息等技術(shù)，優(yōu)化配置電力資源，將電力系統的運行變得更加可靠、安全、經(jīng)濟。
2 電力系統自動(dòng)化中智能技術(shù)的應用
電力系統自動(dòng)化智能技術(shù)是建設電力系統的重要內容，它從根本上提高電力系統的運行質(zhì)量及效果，有效運用我國的電力資源，改善人們生活質(zhì)量，加快我國社會(huì )主義的建設進(jìn)程。當前，專(zhuān)家系統控制，線(xiàn)性最優(yōu)控制，模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制等技術(shù)，均廣泛應用于電力系統自動(dòng)化，且得到顯著(zhù)效果。
2.1 專(zhuān)家系統控制
電力系統自動(dòng)化隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的快速，專(zhuān)家系統控制已經(jīng)滲透我國電力系統的各個(gè)方面，特別是在處理故障，管理設備等方面。作為一種控制體系，專(zhuān)家系統控制技術(shù)實(shí)際上是模擬人類(lèi)專(zhuān)家來(lái)進(jìn)行問(wèn)題解決的計算機程序，因此，專(zhuān)家系統控制含括不少領(lǐng)域專(zhuān)家的知識水平經(jīng)驗，是計算機和人工智能技術(shù)的結合，這種能夠及時(shí)解決人類(lèi)的困難問(wèn)題的控制系統，對人類(lèi)的社會(huì )生活有著(zhù)非同尋常的意義。專(zhuān)家系統控制的應用長(cháng)處有二：一是控制過(guò)程中，根據故障的緊急或警告狀態(tài)，處理判斷故障發(fā)生的地點(diǎn)及其狀況；二是極大的促進(jìn)系統的恢復能力，保證系統能在短時(shí)間內恢復正常，比如分析隔離故障點(diǎn)，安全分析動(dòng)態(tài)與靜態(tài)等。
2.2 線(xiàn)性最優(yōu)控制
科技的發(fā)展促使我國接連提出控制理論，其中，線(xiàn)性最優(yōu)控制原理在層出不窮的理論中占據重要地位，以經(jīng)典理論存在于現代的自動(dòng)控制的理論中。在當前的世界電力系統自動(dòng)化中，最為成熟的最優(yōu)勵磁控制技術(shù)廣泛應用于遠距離電路輸電中，主要有大型機組及水輪發(fā)電機等自動(dòng)控制系統。最優(yōu)勵磁控制技術(shù)能夠成功獲得控制電壓，它主要是利用線(xiàn)性最優(yōu)控制的原理，對比發(fā)電機的測量電壓和給定電壓，并按照PID法計算偏差。線(xiàn)性最優(yōu)控制的應用長(cháng)處有三：一是強化發(fā)電機電壓控制的力度，有效改善控制效果；二是調節最優(yōu)控制電壓，保證控制電壓與輸出電壓的轉換；三是完成發(fā)電壓和控制器的控制，優(yōu)化線(xiàn)性化模型的局部控制內容。
2.3 模糊控制
模糊控制在電力系統自動(dòng)化的操作過(guò)程中是最常見(jiàn)、最簡(jiǎn)單、最容易掌握的一種控制系統，這種方法主要廣泛應用于家用電器中。模糊控制技術(shù)主要是對自身控制數據完整和處理數據規則，從而模糊推導分析電力系統數據。從根本上，模糊控制使電力系統中變量復雜，系統動(dòng)態(tài)難掌握等問(wèn)題得到解決，大幅度的提升電力系統自動(dòng)化發(fā)展。模糊控制的應用長(cháng)處有二：一是加強大型電力系統控制的調整效果；二是提高電力系統控制的精確性、準確性以及可靠性。
2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制也叫神經(jīng)控制，于1943年建立的MP 模型是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的最早開(kāi)始，科學(xué)家們經(jīng)過(guò)數十年來(lái)的不懈努力，于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域內取得豐碩成果，其中之一便是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )作為一種新型智能技術(shù)應用于電力系統自動(dòng)化。當前電力系統，主要依據非線(xiàn)性的原則的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制技術(shù)，本身就具備極強的強魯棒性以及學(xué)習的能力，在并行處理方面也具備相當優(yōu)勢。它用一定的方式連接神經(jīng)元，最優(yōu)控制系統網(wǎng)絡(luò )中的數據庫以及運行數據。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )控制的長(cháng)處有二：一是有機結合數學(xué)、人工智能、計算機等系統，形成有系統的能量消耗的收集，能量損耗的計算，能量損耗的分析等完善的框架，提高電力系統的控制效果和能量調整；二是分析神經(jīng)結構和模型，提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的硬件，改善電力系統的經(jīng)濟效益，提高系統的綜合運行的質(zhì)量。
3 電力系統自動(dòng)化中智能技術(shù)的發(fā)展情況
近年來(lái)，我國科技的不斷發(fā)展促使我國電力系統自動(dòng)中的智能技術(shù)也在不斷自我完善。而我國的電力系統自動(dòng)化也漸漸地從單一轉變?yōu)槎嘣�，從單項的監控轉變?yōu)槎囗椀目刂�，從高電壓的等級轉變?yōu)榈碗妷�。當前，建設電力系統的基本方向是實(shí)現人工智能故障診斷、智能化實(shí)時(shí)控制以及綜合智能控制。endprint
3.1 人工智能故障診斷
我國傳統的電力系統的故障診斷主要針對單個(gè)過(guò)程、故障、理論體系進(jìn)行故障的分析診斷。這種傳統的故障診斷由于自身的局限性，使電力系統的發(fā)展需求難以滿(mǎn)足。而用人工智能的故障診斷則可以在根本上提高控制質(zhì)量和故障預防的效果，它能夠通過(guò)大型的電力系統的設備需求，多層次，多方位，多角度地分析設備會(huì )出現的故障數據。比如，在對汽輪發(fā)動(dòng)機的機組進(jìn)行診斷時(shí)，人工智能故障診斷能夠準確分析機組自動(dòng)化，機組制動(dòng)，動(dòng)靜態(tài)的安全，這是機械的故障診斷發(fā)展的新方向。
3.2 智能化實(shí)時(shí)控制
智能化實(shí)時(shí)控制是指在電力系統的進(jìn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)監測，分析，控制電力系統的數據。要想在根本上提升電力系統的控制質(zhì)量，增強電力系統的控制力度，減少系統的風(fēng)險，只能通過(guò)不斷增強智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)能力。由于我國的信息化建設的不斷發(fā)展，工程技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的不斷增強，在電力系統這一方面，對智能化實(shí)時(shí)控制的要求也不斷升高。采用圖形化的用戶(hù)界面，智能化實(shí)施控制可以直觀(guān)地反映電力系統的數據和運行狀況，這能夠在根本上減少故障的發(fā)生，降低損耗設備資源的可能。因此，當前我國電力系統的主導發(fā)展方向是智能化實(shí)時(shí)控制。
3.3 綜合智能控制
電力系統自動(dòng)化智能技術(shù)中，綜合智能控制是一項具有巨大發(fā)展前景的控制技術(shù)。綜合智能控制主要是指在電力系統自動(dòng)化進(jìn)行的發(fā)展過(guò)程中，依據智能技術(shù)的控制要求，設計人員有機結合線(xiàn)性最優(yōu)控制，模糊邏輯控制，故障分析和狀態(tài)監測等技術(shù)，實(shí)現現代控制和智能控制的有機統一。綜合智能控制技術(shù)是集合了多種智能技術(shù)的優(yōu)勢于一身的智能控制技術(shù)，它不僅滿(mǎn)足電力系統自動(dòng)化中的資源配置的內容要求，還符合優(yōu)化智能技術(shù)的設計目標，因而，綜合智能控制是電力系統自動(dòng)化中智能技術(shù)的必然發(fā)展。
4 結束語(yǔ)
綜上，我國科學(xué)技術(shù)的持續發(fā)展，使國家不斷深入市場(chǎng)經(jīng)濟，人們也愈發(fā)關(guān)注電力系統自動(dòng)化中的智能控制技術(shù)，對其運行的要求及目標也變得越來(lái)越高。設計人員應該加強對智能技術(shù)的開(kāi)發(fā)應用，依據智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢，降低對電力資源的成本投入，在系統的輸送及分配的過(guò)程中減少能量損耗，在根本上提升經(jīng)濟效益的控制質(zhì)量；實(shí)現節約型的能源電力體系的建立，多層次、全方位地對電力系統的各個(gè)環(huán)節進(jìn)行監測控制，以保證貫徹落實(shí)我國的可持續發(fā)展戰略。
參考文獻：
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