电力系统自动化控制中的智能技术应用

2019-12-25郭正尧佟胜伟戴文滔

通信电源技术 2019年12期

郭正尧，佟胜伟，戴文滔

（吉林建筑大学电气与计算机学院，吉林长春 130118）

0 引言

智能化技术和电力系统的有效结合是实现电力系统自动化发展的一种必然趋势，虽然电力系统目前的自动化水平比较高，但是其电力系统的智能化水平还是比较落后，而智能化水平较低影响了电力行业的发展[1]。因此，需要针对电力系统自动化控制中智能技术的应用进行分析和研究，旨在使智能技术更好地为电力系统的自动化发展服务。

1 电力系统自动化控制与智能技术概述

电力系统自动化控制就是在整个电力系统中全面应用自动控制技术，提高系统的自动化水平[2]。电力系统自动化控制技术是由配电自动化、发电控制自动化以及电网调度自动化三部分组成。通过自动化技术对电力系统的发电、输电进行控制，能够实时监控系统中的各个电力设备，并对电力设备的运行进行科学控制，保证电力系统的稳定运行。计算机技术是智能技术发展的基础，智能技术能够针对系统中的各个模块进行分析，然后优化和完善措施，解决传统控制中的漏洞[3]。例如，部分设备运行效率比较低，传统的控制技术无法解决这一问题，而利用智能技术能够分析设备运行四周的情况，采取科学有效的措施解决实际问题。在整个电力系统自动化控制中应用智能技术可以有效地提高系统的运行及生产效率，控制精确度[4]。

2 在电力系统自动化控制中智能技术的应用现状

2.1 智能技术应用不成熟

目前，智能技术在电力系统中虽然得到了应用，但是因为智能技术在我国发展时间比较短，因此其应用并不成熟。智能技术的应用还受到多方面因素的影响。例如，当前我国智能技术人才比较匮乏，一旦电力系统自动化控制中出现问题，很难得到及时的解决。此外，因为我国智能技术和国外技术相比差距较大，我国的自动化控制与智能技术的融合缺少创新，因此智能技术的应用目前处于初级阶段，尚不成熟。

2.2 智能技术应用范围较小

智能技术受自身因素以及外界因素的影响而应用范围较小。例如，智能技术的研发和应用都需要投入比较大的资金，多数电力单位无法承受这样的高成本投资，所以我国的智能技术目前应用的范围比较小。

2.3 智能技术的应用缺乏实践性

在电力系统自动控制中应用智能技术是未来必然的发展趋势，但是实际应用过程中发现，智能技术应用的实践性比较差。因为我国目前智能技术的应用还停留在理论阶段，忽视了对系统运行实际情况的考察，所以在电力系统自动化控制中应用智能技术很容易出现问题，两种技术之间协调性比较差。

3 电力系统自动化控制中智能技术的应用

3.1 专家控制系统

该系统实际上是一种智能计算机程序系统，系统中存储了大量的专家知识和经验，能够进行推理和判断，同时可以模拟出专家的决策过程，并解决一些复杂的问题。专家系统的应用能够识别出电力系统运行中的故障，同时向工作人员发送警报信息，以采取对应的解决措施。一旦遇到突发问题，专家控制系统能够判断出事件的故障原因和位置，故障报警后，能够从动态和静态两个方面处理故障。采用专家控制系统能够使电力系统自动化控制水平得到迅速提高。图1为专家控制系统的决策过程。

图1 专家控制系统

3.2 模糊控制

通常，模糊控制主要是在电力系统自控化控制中被应用。利用模糊控制可以提高系统运行的准确性，加大对电力系统的控制。当前电力系统自动化控制中，利用模糊控制可以降低对系统动态运行掌握的难度，最大程度上实现电力系统的自动化控制。模糊控制系统对于系统的测量数据没有较高的要求，只是需要结合常规控制方式，对于系统的运行数据进行综合分析，就可以判断出电力系统的运行状态。实践证明，模糊技术的应用降低了系统受到电力设备运行噪音的影响，同时提高了对系统运行状态判断的准确性。

3.3 线性控制系统

线性控制系统在电力系统当中具有重要作用。其中最优励磁控制就是比较典型的应用，系统能够自动分析和对比励磁控制器对发电机电压测量的结果，之后在PID 调节法的支持下，对系统的控制电压进行科学计算。实践证明线性最优控制系统很好的提升电力系统的运行质量及线路的输电能力，同时对电力系统的运行也起到了优化作用。

3.4 神经网络控制

神经网络控制系统在我国的电力系统自动化控制中具有重要作用，能够解决很多的非线性问题。神经网络控制系统能够解决这些语言无法表述的非线性问题是因为它自身的非线性特点。神经网络系统的应用必须要注意“权值”，因为该系统作用的发挥和“权值”的算法之间的关系比较大。此外，国家还应该给予神经网络控制系统一些硬件支持，让神经网络系统能够得到更好的应用。

3.5 综合智能控制系统

在电力系统自动化控制过程中，综合智能控制系统的前景也十分广阔。这主要是因为智能技术的应用能够表现出自身的优缺点，而综合智能控制系统就是将模糊控制系统、专家控制系统以及神经网络控制系统三种组合使用，充分发挥出这些智能技术的优势。图2 为综合智能控制系统的框图。虽然这一技术目前的应用范围比较小，但是其未来的发展前景是公认的。随着科技的进步、专家的探索，综合智能控制系统将会带动电力系统自动化控制迈上新的台阶。

图2 综合智能控制系统

4 电力系统自动化中智能技术应用的发展趋势

电力系统自动化中智能控制技术的发展趋势就是从根本上实现综合智能控制、智能化实时控制与人工智能故障诊断。综合智能化控制就是设计师根据智能技术的要点，将最优控制技术、状态监测、故障分析以及模糊逻辑控制技术进行有效的结合，对现代控制和智能控制实行统一管理。综合智能技术成为电力系统自动化智能技术未来发展的必然趋势。智能化实时控制技术能够通过图形化的用户界面，将电力系统的运行数据和状态直观的反应出来，降低故障率，降低设备损耗。智能化实时控制技术是电力系统自动化控制未来发展的重要方向。传统电力故障诊断技术局限性比较大，而人工智能诊断技术能够根据电力系统运行的实际需要，全方位、多层次地对电力设备可能出现的问题进行分析，同时对电力系统进行有效的控制。因此，在电力系统未来的发展中人工智能故障诊断技术也是一种必然的方向。