智能技术在电力系统自动化中的应用

杨文振

摘 要：随着智能技术的研究进一步深入，两者的有效结合，在一定程度上促进了电力系统的自动化。因此，研究智能技术在电力系统自动化中的应用状况，对提高电力系统自动化控制、减少人力投入，降低作业成本有着划时代的重大意义。

关键词：智能技术；电力系统自动化；应用

电力系统是指将发电、变电、输电以及用电等电能在运行过程中的循环性工作环节，所构成的电能生产、传输、分配以及消费工作有机结合在一起的系统统称。在全球经济一体化的今天，任何一个国家都面临着城市化建设规模不断扩大的问题，扩张的过程中对电力系统带来严峻的考验。电网运行管理体制不能满足城市扩展，电网系统的可靠性也大打折扣，这就迫使电力系统进行前所未有的改革。相关研究工作人员把握时代趋势，引进智能电网技术。智能电网技术在一定程度上解决了城市扩张带来的电力缺口问题，引起了业内的更多关注。目前常见的几种智能技术应用在电力系统自动化控制中，解决了很多传统方法难以解决的复杂系统问题，从而在降低控制系统的造价成本的基础上有效提高电力系统自动化控制的适应性。

一、电力系统自动化中的智能技术

目前，智能技术尚处于发展阶段，但是发展的势头很猛，很多的研究人员深入研究，力求找到智能技术与电子自动化系统有效结合。当然智能技术也广泛应用到电力系统各个领域中，在一定程度上也取得了一定的实效。

（一）专家系统的控制技术。专家系统在电力系统中得到了广泛的应用，该系统是一种基于知识的系统，用于智能协调、组织和决策，激励相应的基本级控制器，使每个环节增加智能的功能，通过频繁操作完成控制规律的实现。主要针对各种非结构化问题，通过智能技术处理定性的、启发式或不确定的知识信息。以智能的方式对控系统尽可能地优化和实用化，并经过先前编好的各种推理程序达到系统的任务目标。虽然智能技术在电力系统取得到广泛应用，但仍存在着难以模仿电力专家的超常规的创造性思维，进而带来了一定的局限性。一般而言，专家控制系统应用的可适用范围广的特征是比较大的原因，而且能够监测到电力系统处于各种状态，并能快速地辨识，根据监测到具体情况来给出警告或是提示，当执行相应的任务时，仍然能发挥控制和恢复的功能。虽然专家系统得到一定的应用，但是由于不能真实模拟专家的创新思维，所有深层次的控制是不能实现的。而只是对一些浅层知识的应用，缺乏很有效的深层的模仿和方针，导致面对复杂的模拟就出现束手无策的局面。因此，在开发专家系统方面，应本着高效的投入产出比，不能制造只是知识宽泛，深度不够的系统，在真实问题面临只是一个空架子，什么问题也解决不了。

（二）神经网络的控制技术。神经网络是模拟人脑的神经系统，是一种介于符号推理与数值计算之间，适合用作智能控制的数学工具。神经网络的空间跨度，是复杂的非线性映射。如何解决复杂的非线性系统控制问题？学习能力提供了有效的解决途径。在神经网络中，知识作为一个小的存储模块，分布在各个存储单元，当个别处理单元损坏时，不会起到牵一发而动全身的危害，不会影响整个系统的正常工作。目前，关于神经网络技术的研究主要集中在神经网络模型、结构、学习算法等方面，如何在电力系统中发挥作用有待进一步研究。

（三）线性最优控制技术。现代控制重要组成部分是线性最优控制技术。可想而知线性最优控制技术的重要性。目前，在大型机组方面线性最优控制技术发挥着它特有的功能，直接用最优励磁控制手段代替古典励磁方式，一来提高了远距离输电线路输电能力，二来改善动态的品质。随着现代控制技术要求的不断提高，最优控制技术恰能满足现代控制技术要求，它也是现实操作中应用最多、最为成熟的一个分支。

（四）综合智能控制技术。智能集成化是综合智能控制重要的技术发展方向。智能集成化如何在电力系统中发挥作用，取决于研究人员的研究深度。一方面，智能技术不是单一存在的，可以考虑将其有效结合，各个技术结合自身特点扬长避短，灵活运用到系统中。如神经网络与模糊控制的结合，这些结合都在电力系统自动化控制中研究较多的，也引发了研究人员更加深入研究，如何将可用神经网络与模糊逻辑良好结合是一个值得探讨问题，神经网络处理信息与模糊系统在处理信息方面是截然不同的，神经网络处理信息侧重非结构化，模糊系统侧重处理结构化的知识等。另一方面，自动化控制智能技术与传统的自适应控制两者也不是水火不容的，两者有着密切的关系。目前，既能有效处理模糊知识又能有效学习的模糊与神经网络集成技术，对国内相关研究专家提出了更高的要求，这必将为电力系统智能控制的发展提供新的途径。

二、电力系统自动化中智能技术发展趋势

随着我国电力系统自动化要求的标准越来越高，智能技术越来越能适应并引导电力系统自动化。我国电力系统自动化程度也是不断提高和完善，单元模块慢慢的由单一单元模块转换为多功能单元模块，监控方式慢慢的由单项监控转变为多线控制，电压等级慢慢的由实现高电压等级调节转变为低电压调节。电力系统建设将朝着智能化实时控制、人工智能故障诊断、综合智能控制等方向展开深入的研究。

（一）智能化实时控制。智能化实时控制技术在电子系统控制得到了很好的应用，它对电力系统数据能做到实时监测，并能对监测的数据进行分析，把分析得出的结论采取一定手段进行控制。在智能化实时控制的基础上采取强化智能化实时控制技术，通过这种强化智能化才能从根本上提高电力系统控制质量，在保障质量的基础上加强电力系统控制力度，在控制力度基础上降低系统风险。智能化实时控制技术有很多原有技术不具备的优势，它能够采用图形化用户界面的方式，真实有效的对电力系统数据、运行状况等进行直观反映，避免了之前一些技术的弊端，如故障发生率、设备资源的损耗等。智能化实时控制技术已经潜移默化的成为了当前电力系统发展的主导方向。

（二）人工智能故障诊断。传统电力系统故障诊断基本上都是采用了简单的处理方法，只是针对简单的过程、故障、独立理论体系进行的故障诊断，这种方法有一定的局限性，很难满足电力系统的发展，需要更高的技术来进行取代。人工智能故障诊断技术的出现填补了之前只能处理单过程、单故障、独立理论的故障诊断，它可以依照大型电力系统设备需求，对设备可能出现的故障、异常等数据参数进行多过程、全方位的分析，可以从根本上诊断出来故障，并且进行相应的质量控制。人工智能故障诊断能准确地对动态及静态安全进行分析，并采取有效的措施，该功能已经成为机械故障诊断中新的发展方向。

（三）综合智能控制。综合智能控制技术要求设计人员有良好的技术背景，随着电力系统自动化的发展过程规范化，设计人员将相关的控制技术依照智能技术控制要求有机结合在一起，实现智能控制与现代控制的统一。综合智能技术由于它能满足电力系统自动化控制的资源配置内容要求，又能满足智能技术优化设计目标，毋庸置疑该技术已经成为电力系统自动化智能技术发展的必然方向。

结语：随着电力控制系统的发展，它对各类智能化、创新方式提出了越来越高的要求，只有这样才能大大提高电力供应的质量和效率。智能技术的广泛应用必将会带来整个电力系统的自动化革命。随着研究人员对各种智能控制的深入研究，电力系统智能化方案也越来越完善，更能推动电力信息化的进程。

参考文献：

[1] 刘圳. 智能技术在电力系统自动化中的应用[J]. 广东科技. 2014（Z1）

[2] 于志斌. 智能技术在电力系统自动化中的运用[J]. 电子技术与软件工程. 2013（24）