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電力系統(tǒng)自動化中智能科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究論文
摘 要：當(dāng)今，傳統(tǒng)意義的電力供應(yīng)無法滿足人們?nèi)找娴男枨螅ㄔO(shè)安全可靠的電力系統(tǒng)對社會經(jīng)濟(jì)和人們生活至關(guān)重要。電力系統(tǒng)自動化智能技術(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(yùn)行系統(tǒng)，且減少輸送能源的損失，因此，促進(jìn)建設(shè)電力系統(tǒng)自動化對電力企業(yè)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章主要介紹電力系統(tǒng)自動化中的智能技術(shù)，并就電力系統(tǒng)自動化中的幾種智能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況進(jìn)行分析研究。
關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；智能技術(shù)
中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)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(jì)領(lǐng)域?qū)﹄娏σ蟮牟粩嗵岣撸娏ζ髽I(yè)迎來機(jī)遇的同時，也面對新的挑戰(zhàn)。不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)促使我國的自動化和智能化技術(shù)也在不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)自動化智能控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)便是電力企業(yè)在電力的市場競爭中取勝的重要優(yōu)勢之一。電力系統(tǒng)自動化可以提高計算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，改善了電力系統(tǒng)控制的可靠性，提高系統(tǒng)的反應(yīng)及操作的效果。而作為電力系統(tǒng)自動化控制的關(guān)鍵——智能技術(shù)，則推動了整個電力系統(tǒng)的發(fā)展，使電力系統(tǒng)自動化中的控制內(nèi)容體系趨向精確、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，臻于完善。
1 電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的內(nèi)容
1.1 電力系統(tǒng)自動化的概述
在供電系統(tǒng)里，電力系統(tǒng)自動化是不可缺少的一個環(huán)節(jié)，它對供電系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行有著重要意義。電力系統(tǒng)自動化作為一項控制調(diào)整技術(shù)，意思是在建設(shè)電力系統(tǒng)的過程時，將系統(tǒng)的各個層次部分都用計算機(jī)控制、調(diào)整自動化等內(nèi)容進(jìn)行穿插。電力自動化主要有發(fā)電控制、電網(wǎng)調(diào)度以及配電等自動化。近些年，設(shè)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(shè)備、控制、支持等電力系統(tǒng)中的內(nèi)容，促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化智能技術(shù)的不斷發(fā)展。
1.2 電力系統(tǒng)自動化的智能技術(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(tǒng)控制中無法解決的問題，因此作用，智能控制技術(shù)極其適用那些有很強(qiáng)的不確定性和非線性的系統(tǒng)，而電力系統(tǒng)即是這種復(fù)雜系統(tǒng)。它包含大量沒有進(jìn)行建模的動態(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(dāng)前，我國的電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)是一種智能調(diào)節(jié)，它建立的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的自動化控制。這種技術(shù)主要是把物理的電力系統(tǒng)當(dāng)成研究的基礎(chǔ)，按照傳感測量、通信、計算機(jī)、控制、信息等技術(shù)，優(yōu)化配置電力資源，將電力系統(tǒng)的運(yùn)行變得更加可靠、安全、經(jīng)濟(jì)。
2 電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)自動化智能技術(shù)是建設(shè)電力系統(tǒng)的重要內(nèi)容，它從根本上提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量及效果，有效運(yùn)用我國的電力資源，改善人們生活質(zhì)量，加快我國社會主義的建設(shè)進(jìn)程。當(dāng)前，專家系統(tǒng)控制，線性最優(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(yīng)用于電力系統(tǒng)自動化，且得到顯著效果。
2.1 專家系統(tǒng)控制
電力系統(tǒng)自動化隨著科學(xué)技術(shù)的快速，專家系統(tǒng)控制已經(jīng)滲透我國電力系統(tǒng)的各個方面，特別是在處理故障，管理設(shè)備等方面。作為一種控制體系，專家系統(tǒng)控制技術(shù)實(shí)際上是模擬人類專家來進(jìn)行問題解決的計算機(jī)程序，因此，專家系統(tǒng)控制含括不少領(lǐng)域?qū)＜业闹R水平經(jīng)驗(yàn)，是計算機(jī)和人工智能技術(shù)的結(jié)合，這種能夠及時解決人類的困難問題的控制系統(tǒng)，對人類的社會生活有著非同尋常的意義。專家系統(tǒng)控制的應(yīng)用長處有二：一是控制過程中，根據(jù)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(tǒng)的恢復(fù)能力，保證系統(tǒng)能在短時間內(nèi)恢復(fù)正常，比如分析隔離故障點(diǎn)，安全分析動態(tài)與靜態(tài)等。
2.2 線性最優(yōu)控制
科技的發(fā)展促使我國接連提出控制理論，其中，線性最優(yōu)控制原理在層出不窮的理論中占據(jù)重要地位，以經(jīng)典理論存在于現(xiàn)代的自動控制的理論中。在當(dāng)前的世界電力系統(tǒng)自動化中，最為成熟的最優(yōu)勵磁控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離電路輸電中，主要有大型機(jī)組及水輪發(fā)電機(jī)等自動控制系統(tǒng)。最優(yōu)勵磁控制技術(shù)能夠成功獲得控制電壓，它主要是利用線性最優(yōu)控制的原理，對比發(fā)電機(jī)的測量電壓和給定電壓，并按照PID法計算偏差。線性最優(yōu)控制的應(yīng)用長處有三：一是強(qiáng)化發(fā)電機(jī)電壓控制的力度，有效改善控制效果；二是調(diào)節(jié)最優(yōu)控制電壓，保證控制電壓與輸出電壓的轉(zhuǎn)換；三是完成發(fā)電壓和控制器的控制，優(yōu)化線性化模型的局部控制內(nèi)容。
2.3 模糊控制
模糊控制在電力系統(tǒng)自動化的操作過程中是最常見、最簡單、最容易掌握的一種控制系統(tǒng)，這種方法主要廣泛應(yīng)用于家用電器中。模糊控制技術(shù)主要是對自身控制數(shù)據(jù)完整和處理數(shù)據(jù)規(guī)則，從而模糊推導(dǎo)分析電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)。從根本上，模糊控制使電力系統(tǒng)中變量復(fù)雜，系統(tǒng)動態(tài)難掌握等問題得到解決，大幅度的提升電力系統(tǒng)自動化發(fā)展。模糊控制的應(yīng)用長處有二：一是加強(qiáng)大型電力系統(tǒng)控制的調(diào)整效果；二是提高電力系統(tǒng)控制的精確性、準(zhǔn)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)的最早開始，科學(xué)家們經(jīng)過數(shù)十年來的不懈努力，于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)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(yīng)用于電力系統(tǒng)自動化。當(dāng)前電力系統(tǒng)，主要依據(jù)非線性的原則的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，本身就具備極強(qiáng)的強(qiáng)魯棒性以及學(xué)習(xí)的能力，在并行處理方面也具備相當(dāng)優(yōu)勢。它用一定的方式連接神經(jīng)元，最優(yōu)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫以及運(yùn)行數(shù)據(jù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的長處有二：一是有機(jī)結(jié)合數(shù)學(xué)、人工智能、計算機(jī)等系統(tǒng)，形成有系統(tǒng)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(tǒng)的控制效果和能量調(diào)整；二是分析神經(jīng)結(jié)構(gòu)和模型，提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件，改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益，提高系統(tǒng)的綜合運(yùn)行的質(zhì)量。
3 電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的發(fā)展情況
近年來，我國科技的不斷發(fā)展促使我國電力系統(tǒng)自動中的智能技術(shù)也在不斷自我完善。而我國的電力系統(tǒng)自動化也漸漸地從單一轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣�，從單項的監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)槎囗椀目刂�，從高電壓的等級轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷�。�?dāng)前，建設(shè)電力系統(tǒng)的基本方向是實(shí)現(xiàn)人工智能故障診斷、智能化實(shí)時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(tǒng)的電力系統(tǒng)的故障診斷主要針對單個過程、故障、理論體系進(jìn)行故障的分析診斷。這種傳統(tǒng)的故障診斷由于自身的局限性，使電力系統(tǒng)的發(fā)展需求難以滿足。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(yù)防的效果，它能夠通過大型的電力系統(tǒng)的設(shè)備需求，多層次，多方位，多角度地分析設(shè)備會出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)。比如，在對汽輪發(fā)動機(jī)的機(jī)組進(jìn)行診斷時，人工智能故障診斷能夠準(zhǔn)確分析機(jī)組自動化，機(jī)組制動，動靜態(tài)的安全，這是機(jī)械的故障診斷發(fā)展的新方向。
3.2 智能化實(shí)時控制
智能化實(shí)時控制是指在電力系統(tǒng)的進(jìn)行過程中，實(shí)時監(jiān)測，分析，控制電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。要想在根本上提升電力系統(tǒng)的控制質(zhì)量，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的控制力度，減少系統(tǒng)的風(fēng)險，只能通過不斷增強(qiáng)智能化實(shí)時控制技術(shù)能力。由于我國的信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，工程技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷增強(qiáng)，在電力系統(tǒng)這一方面，對智能化實(shí)時控制的要求也不斷升高。采用圖形化的用戶界面，智能化實(shí)施控制可以直觀地反映電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況，這能夠在根本上減少故障的發(fā)生，降低損耗設(shè)備資源的可能。因此，當(dāng)前我國電力系統(tǒng)的主導(dǎo)發(fā)展方向是智能化實(shí)時控制。
3.3 綜合智能控制
電力系統(tǒng)自動化智能技術(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(tǒng)自動化進(jìn)行的發(fā)展過程中，依據(jù)智能技術(shù)的控制要求，設(shè)計人員有機(jī)結(jié)合線性最優(yōu)控制，模糊邏輯控制，故障分析和狀態(tài)監(jiān)測等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代控制和智能控制的有機(jī)統(tǒng)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)，它不僅滿足電力系統(tǒng)自動化中的資源配置的內(nèi)容要求，還符合優(yōu)化智能技術(shù)的設(shè)計目標(biāo)，因而，綜合智能控制是電力系統(tǒng)自動化中智能技術(shù)的必然發(fā)展。
4 結(jié)束語
綜上，我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，使國家不斷深入市場經(jīng)濟(jì)，人們也愈發(fā)關(guān)注電力系統(tǒng)自動化中的智能控制技術(shù)，對其運(yùn)行的要求及目標(biāo)也變得越來越高。設(shè)計人員應(yīng)該加強(qiáng)對智能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，依據(jù)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(tǒng)的輸送及分配的過程中減少能量損耗，在根本上提升經(jīng)濟(jì)效益的控制質(zhì)量；實(shí)現(xiàn)節(jié)約型的能源電力體系的建立，多層次、全方位地對電力系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測控制，以保證貫徹落實(shí)我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
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