電力系統自動化中智能技術的應用探究
摘要:電力系統規模龐大,動態變化中的數據極為龐大,系統維護要求高,系統穩定性要求高。我國空間分布廣泛,對于電力系統的要求較高,對電力系統進行控制存在諸多不便。環保與可持發展要求大規模高壓線路的修建受到限制,且高壓線路修建的成本較高,無法保證我國各地不同的環境情況和經濟條件下都使用高壓線路對于電力系統的控制方式和控制能力逐漸向智能化發展。我國不斷引進先進的智能技術對于當前電力系統自動化的推動是非常有力的。
引言
當前電力對于社會的發展具有十分重要的促進作用,電力系統中的自動化技術也逐漸成熟,為了進一步提高電力系統運行的穩定性,就要將智能技術有效的運用于電力系統的自動化過程中智能技術的有效運用能夠極大的提高電力系統的運行效率,進而提高電力企業的經濟效益,從而促進電力企業競爭力的不斷提高。為了確保智能技術能夠與電力系統自動化相適應,就要對者進行系統全面的分析,優選出最適宜的智能技術,從而確保兩者之間能夠進行完美的融合。
1.電力系統自動化與智能技術
1.1電力系統自動化
隨著計算機技術的不斷發展,其應用范圍也逐漸增大,尤其是在電力系統自動化控制過程中的應用,進而提高了電力系統運行的穩定性。通過對電力系統運行的實際狀況進行科學合理的分析,進而將計算機技術與電力系統進行有機結合,提升電力系統自動檢測與控制水平、自動控制電力資源的生產與輸送,從而實現電力系統自動化控制的最終目標。同時,通過自動化的控制和管理方式能夠有效提高電力系統的安全性、穩定性以及整體性等,主要實現變電站、電網以及調度電網等方面的自動化管理與控制。
1.2智能技術
在電力系統自動化中應用的智能技術系統主要包括:神經網絡的控制、線性最優控制、模糊控制以及專家系統控制等。隨著信息化技術的不斷發展,智能技術在各個領域得到了廣泛的應用,并且能夠有效提高電力輸送的效率和自動化控制的質量,進而為電力系統的正常運行提供可靠的保障。智能技術是建立在傳統控制技術的基礎之上,相較于傳統的控制系統,智能化控制具有反應時間短、傳輸效率高以及控制能力強等優點,能夠對電力系統進行科學合理的控制。智能技術主要通過對感知的外部信息進行系統全面的分析,進而提高對感知信息的管理能力,從而對電力系統實行有效的控制。
2.電力系統自動化中智能技術的應用
2.1線性最優控制
科技的發展促使我國接連提出控制理論,其中,線性最優控制原理在層出不窮的理論中占據重要地位,以經典理論存在于現代的自動控制的理論中。在當前的世界電力系統自動化中,最為成熟的最優勵磁控制技術廣泛應用于遠距離電路輸電中,主要有大型機組及水輪發電機等自動控制系統。最優勵磁控制技術能夠成功獲得控制電壓,它主要是利用線性最優控制的原理,對比發電機的測量電壓和給定電化發電機電壓控制的力度,有效改善控制效果;二是調節最優控制電壓,保證控制電壓與輸出電壓的轉換;三是完成發電壓和控制器的控制,優化線性化模型的局部控制內容。
2.2神經網絡控制
從20世紀40年代初期開始,神經網絡控制就出現在諸多科研人員和學者的事業與認知中,所以神經網絡控制這一說法已經由來已久。但是在之后的時間內,對這種神經網絡控制的研究和發展并沒有取得令人滿意的成果,隨著人們對神經網絡需求的不斷增大,讓這種已被擱淺的研發項目又一次得到人們的關注和重視,在全新科技的輔助下,神經網絡控制的研發課題方面,獲得令人驕傲的研究成果,這不僅成為未來構建神經網絡控制系統的重要保證,也是推動神經網絡控制系統發展的巨大動力。利用特定的方法,連接緊密、數量巨大的神經元而形成神經網絡控制,神經網絡的信息是已經權重連接并且特殊固定的,對權重信息進行充分調整時必須依據特殊的學習算法,才能獲得從M維空間到N維空間映射的最終效果,形成非常復雜的非線性映射是此種神經網絡的特點。對于當前階段來說,當前神經網絡研究的重要課題內容就是神經網絡硬件的實現,而神經網絡的研究方向,是構建神經網絡模型以及與其相對應的神經網絡學習算法。
2.3模糊控制智能技術
模糊控制是較為容易理解的智能技術,易于掌握和使用,在日常家電使用中,優越性較強。在當前智能技術運用中,要先建立模型,常常會用到數學建模,物理建模等,但是這種方法比較困難,但是運用模糊技術進行建模,模擬真實的電力系統運行情況則較為方便快捷,能夠幫助人們迅速還原真實情況。模糊技術可以對于已經產生的電力系統數據或者是一定控制范圍內的模糊輸入量進行科學分析,實現有效輸出。電力系統的風險評估工作中,對于模糊控制技術的運用較為廣泛。電氣設備因為一些原因,如環境原因,運行不穩等情況被迫停運時,設備狀態無法精確地判定,工程檢測能夠檢測的設備狀態有限。可以運用模糊技術將連續狀態進行離散化,分為幾種模糊狀態,不同漠糊狀態對應的設備必然有其模糊性,例如說“比較容易停運”、“不太容易停運”、“停運幾率在多少之間”這樣的模糊值。模糊技術可以根據同類設備停運的幾率進行計算,表征不同條件下的停運條件和各條件下的停運幾率,提前做出預防工作,避免電力系統出現故障。
2.4集成智能系統
智能控制的方法和智能系統以及與電力系統自動化進行深入交形成規模的控制形式中,這種集成智能系統是非常典型突出的。我國當前在電力自動化系統中所采用的集成職能系統研發水平還比較低,但隨著專家系統和神經網絡相融合的模式被提出,集成智能系統在研發方面向新階段又邁進一步,對進一步深入研究和創造,多種用以參考、借鑒的集成智能系統內容提供巨大幫助。集成智能系統的研發隨著智能技術在電力系統自動化的不斷深入和應用,而提升到更高的高度。利用在電力系統自動化中應用的智能技術功能加以融合,并采取模擬人類決策意識的模糊邏輯理論作為系統的運行基礎,就是這種全新集成智能系統的內容,這大大提升集成智能系統的智能化,并且更系統和完善電力系統自動化。
2.5專家系統控制的應用
專家系統控制模型是基于計算機系統之中專業系統和程序所建立的,通過提高系統中專業人員的經驗水平和知識,進而對各種問題進行有效的預防,并對問題采取有效的處理對策。在電力系統的控制過程中,整個控制環節都涉及到專家系統,尤其是在故障排除和設備的維護管理過程中更需要專家系統的有效運用。專家系統在出現緊急故障和警告的情況下,能夠及時對故障位置和故障原因進行系統全面的分析,并采取有針對性的措施,進而確保整個系統能夠在最短的時間內恢復到正常的工作狀態。
結束語
總而言之,將智能技術有效的運用于電力系統的自動化控制過程中,能夠有效提高整個電力系統運行的平穩性。在將智能技術融入到電力系統的過程中,要對電力系統進行系統全面的分析,不斷創新和改革電力系統中的智能技術應用,進而促進電力系統的可持續發展。
參考文獻:
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責任編輯:蔣桂云
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