智能技术下电力系统的自动化设计探究

2020-06-16姚凤群

设备管理与维修 2020年10期

关键词：模糊控制控制技术神经网络

姚凤群

（国网吉林省电力有限公司大安市供电公司，吉林白城 131300）

0 引言

智能技术应用于电力系统的自动化设计，给电力系统带来更广阔的发展空间，既可以提高电力系统的工作效率，还能够在自动化技术的基础上实现故障解决、故障识别等功能，从而提高电力系统供电的可行性与稳定性。

1 智能技术

智能技术的核心主要在三个方面得以体现，分别是精密传感技术、GPS 定位技术、计算机技术。对于这三项技术进行综合应用，能够使智能技术的优势体现在各个领域中。而智能技术的优势主要有减轻工作人员的工作强度、改善操作者的工作环境、提高机器设备的可靠性、提高机器的自动化程度与智能化水平等[1]。

智能技术终端具备相关接口，并具有学习与适应的能力，可以对产品、生产、生活过程等开展分析与学习，并做出优化，从而弥补传统控制上的不足。例如，在部分确定性较低的工作中，传统的控制技术很难实现有效控制，而智能技术在此种情况下会凸显出自身作用。

2 在电力系统自动化设计中应用智能技术的优势

2.1 提升电力系统发电智能化程度

在智能技术下，可以有效提升电力系统的控制能力，对电网与电源结构进行优化，改善其中存在的问题。能够使电力系统的信息传递得到有效提升，信息在传输过程中可以使用更为精确的方式进行传输。智能技术的存在对于电力系统而言，还可以带动新能源发电，例如当前的光伏发电、风能发电等。

2.2 促进智能化调度

基于智能技术下，电力系统中可以拥有更合理的电力调度，同构智能电网的构建还可以保障电力系统的安全性。在电力调度自动化系统中（图1），安全预警系统、数据采集系统等系统都具有非常重要的作用，可以起到针对性的控制与监督效果，并且一旦发生问题，将会自动报警[2]。

图1 电力调度自动化系统

2.3 直线智能化用电

电力系统在实际的运行环节，可能会发生各种各样的问题，如果不能对于突发情况及时采取有效处理，将会对设备的运行和信息采集等工作产生严重影响。在智能技术背景下，能够实现智能化用电，使电力系统的信息采集工作更为顺利，从而有效提高设备的交互水平。另外，基于智能技术的用电模式下，能够使用电安全得到最大程度的保障，用户通过交互系统提出不同的用电需求并得到满足，从而提高电力系统的服务质量。

2.4 提高系统自动化水平

在电力系统中，计算机的出现使以往的电力系统工作流程得到了较大转变，进一步提高了自动化控制水平。而基于成本的角度看，自动化技术的优势主要为降低成本的同时，还能够促进生产效率的提升[3]。

3 智能技术下的电力系统自动化设计

在电力系统中应用智能技术，能够使系统更加灵活，并且还可以提高系统反应的准确性，使电力系统具有更高的效率，但同时也能够提升安全性与稳定性，推动电力行业的发展。智能技术在当前的电力系统自动化中具有十分明显的作用，表现出极高的应用价值[4]。

3.1 神经网络控制

神经网络具有非线性特征，应用在电力系统中已经十分普遍。神经网络控制可以将系统中大量节点模拟为大脑的神经元，将这些神经元进行连接形成一个系统，依靠调整连接的权值，可以对信息开展非线性挖掘，这一方式能使计算机像人一样对于信息进行分析和整理。利用神经网络可控制技术可以开展自动化与图像处理的控制，神经网络通过分析电力系统的数据，能够有效地制定出降低电力损耗值的方案，从而优化电力系统。

3.2 线性最优控制系统

先行最优控制系统在数学中也被称之为线性二次问题。该技术是电力系统中的一个重要组成系统，通过自动对比与分析励磁控制器对于发电机电压的测量结果，然后利用PID 调解法，对于控制电压进行计算，转换励磁控制器为成移相角，控制硅整流桥转子的电压。而利用线性最优控制系统，可以有效地提升电力系统的自动台品质，还可以提升输电能力，改善运行质量与运行效率。

3.3 专家控制技术

专家控制技术可以及时分辨电力系统的状态，并根据不同状态采取不同的处理方式[5]。一旦出现警报等紧急情况，该技术能够在第一时间识别，同时积极响应，使电力系统尽快恢复运行状态。专家控制系统中含有非常多的内容，可以基于电力系统的状态来迅速切换状态，还可以对系统展开排除故障等操作。但是，专家控制技术虽然其中具有“专家”，但是实际应用的过程中却不具备模拟专家思路的功能。并且，如果问题较为复杂，该技术将会无法对问题进一步地开展分析预处理。为了能够使专家系统控制技术的有效性得到增强，可以选择与其他的智能技术进行结合，在此基础上设计电力系统自动化[6]。

3.4 模糊控制法

工业生产对于社会具有十分重要的作用，生产过程中难免会出现变量与参数，如果仍旧采用传统的控制方法，将会导致难以掌握运行规律。所以，利用模糊控制法能够有效地控制由于变化而导致的不确定运行过程[7]。模糊控制法能够控制非线性与时变性过程，同时还不需要建立模型，避免使用到大量的数据。当前，基于模糊控制法在开展建模的过程中，无需使用大量的时间，也不需要技术人员掌握多少技术，只需要具备工作经验即可。

电力系统在运行期间需要测试系统，目的是准确地预测短期负荷。为了提高测试效果，必须要编写大量的程序，尽可能提高预测的准确程度，但是其预测结果仍旧存在差异。而通过调度人员对于短期负荷进行预测，可以发现预测情况与待测日之间存在着高度相似的情况，因此利用参考日的相关理论能够进行预测工作。在选定参考日后，要开始累计负荷曲线的核心点，预测负荷。参考日的关键点能够产生曲线，而基于曲线建立模型，可以有效提升预测的合理性、准确性。而基于模糊控制法建立模型，具有较高的分析准确度，并且经过专家对此进行试验，结果发现模糊系统的可操作性非常好，将模糊控制法应用在电力系统中已经从理论方面转变为实际应用。

模糊控制系统的任务处理方式已经有了良好的提升，在电力系统的自动化设计中应用该系统仍旧具有优势。在实际工作过程中，模糊控制系统的整个过程均是通过人为定义的方式，但是这种方法既有优势也有劣势。人为定义可以将模糊控制系统的优势展示出来，但劣势在于展示的方式过于随意。所以，可以选择将非模糊控制模式介入其中。为了充分详细地了解模糊控制系统的特点，可以在原有的控制模式上，适当应用非模糊控制模式中的精华，充分发挥出两者结合的优势。除此之外，还需要加大设计力度，充分完善相应的理论体系，促使电力系统能够稳定运行，实现电力系统的自动化设计。