智能技术在电力系统自动化中的运用论文_刘和江

智能技术在电力系统自动化中的运用论文_刘和江

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摘要:在社会经济各个领域不断发展的进程中,科技作为第一生产力作用越来越明显,新技术使用于包括电网在内的各种实用场景领域。电力发展的自动化历程也经过了深入的实践和理论研究。事实上,由各种软件和硬件系统组成的电力系统是极其复杂和独特的,具有同时性、完整性、连续性、同步性、随机性等特性,如何安全有效地进行系统控制,我们不得不去面对这个问题。在这样的条件影响下,目前已经没有什么可以阻挡电力发展自动化的脚步了,而采用智能的技术手段,是保障电力系统的经济成本,确保电力系统更加平稳和安全、确保电力系统更高效率、更为顺畅的必然选择。

关键词:电力;智能;自动化

一、电力系统自动化与智能技术概述

(一)电力系统自动化的内涵

对电力系统的定义大同小异,通俗的讲,电力系统就是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等技术与设备组成,旨在将煤炭、水能、太阳能等自然界的一次能源转化为电能并输送至用户的一个复杂系统。这就要求在电力系统的不同控制环节和层次上都必须具备规范的操控程序,对电力的生产、供应过程进行全方位、不间断的监测、反馈和调度,使之能够满足正常供电运行状态的需要,并迅速启动和切换应对系统异常状况,而这一切的彻底实现,则有赖于基于网络技术和算法的自动化技术。

自1950年代以来,随着电力设备容量总额不断扩大,经济总量的增加和复杂多样的电力需求,在电力系统的自动化领域产生了更高的目标和更严峻的挑战,新型装置和设备得到了不断推广和使用。计算机和网络的迭代和突飞猛进,使得整个电力系统在自动化过程越来越趋于智能化,由各种软硬件系统和设备组成的自动化体系不断成熟并发挥着重要作用。

(二)智能技术的概念和在自动化领域中的应用

在计算机技术的基础上,在各个复杂的生产领域与环境中,集传感器、GPS精准定位、人机交互等技术为一体的智能技术得以推广使用。智能技术专门指一个组织、适应和学习等功能架构的人机界面,可以系统地分析和解决产品问题,特别是在不确定性与非线性问题具有非常重要的优势。与传统控制方法相比,智能技术具有明显的优势,这不只是个简单的反馈执行的问题,更可以自动解决问题,有效地提高设备系统的运行效率。随着智能技术的出现,计算机开始逐渐从人工的辅助角色向主导角色转变。在国家电网改革的不断推广,更加凸显了智能技术的优势,并逐渐被应用到电力系统之中,以确保电力系统的安全可靠运行。

在电力系统中,用户、配电站、电站、输电网络设备是极为重要的组成部分,系统可以根据人为因素进行合理的运行,从而更好地解决电力需求和社会经济发展的需求。然而,随着电力工业的快速发展,电网的规模趋于复杂、规模化、系统化,单纯依靠人力劳动是不可能实现电力系统的有效调度,不能保证其正常运行,这就是电力系统的自动化概念。这里所提到的电力系统的自动化,通常指的是电力生产的各个方面的自动化。主要包括自动传动、自动生产、自动调度、自动管理等。电力系统的自动化控制模式,不仅能更好地自动控制、调整和监控各系统单元,而且还能在现场或远程电力系统中进行自动协调和监控,从而更好地保证设备常态运行。

二、智能技术在电力自动化中的应用现状

电力系统的自动化由于社会需求的不断扩展,使得智能技术在该领域的应用进一步扩大,越来越多的基于自动化的解决方案,通过相关的智能技术,如线性控制问题和模糊控制理论,使得电力系统的运行更加的规范化,提高了电网的稳定性和效益。从实践领域来看,目前,我国的主要技术手段有以下几个方面:

(一)线性最优控制技术

现代控制理论的成熟使得该技术在实践领域意义重大,应用形式是灵活多样,目前该控制技术已经应用于许多领域,相关技术方法也日益成熟。例如,能够明显提升并优化电力系统的动态性能、改善电力系统的的远程传输能力的最优励磁控制技术,已经应用在电力传输系统中,优化了电网的运行状态,提高了电网的功效和质量。

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但是,在该技术被广泛应用的过程中,应该更清楚地认识到,它只能在一些特定的情形下使用,才能更好地发挥其作用的局限性,对电力系统环境所具备的条件具有依赖性,在其他环境中并不能发挥其优势,这对我们应用这项技术提出了一定的局限,需要我们慎重考虑。

(二)模糊控制技术

该技术自模糊理论和自动化实践双重作用下日臻成熟,可以成为更全面的实时动态访问控制系统,通过模型分析来提高控制精度。模型的准确性取决于控制器是足够准确的掌握系统的动态信息,而控制模式的准确性直接决定具体控制措施的效果是否有效,因此系统运行信息跟踪与提取一直是系统控制的重点。

然而,电力系统的操作在发展过程中通常是更加复杂,涉及更多的变量,不确定因素的存在也在不断增加,导致系统不能给准确详细信息动态信息掌握的存在非常大的困难。而通过模糊控制技术,获得有限的信息或相对模糊的信息后,模拟人类的分析、决策和判断,从而对信息进行挖掘并掌握其动态变化,在有效的推理和处理后,从有限的信息得出结论用于人工的决策依据。

(三)专家系统控制技术

专家系统具体来说,就是为了解决极为复杂的专家级难题,应用新型网络技术,根据系统储存的众多领域的专业研究、经验推理和知识储备,模拟人类专家的思考决策过程,从而得出相关结论的智能程序系统。将现有的有关于电力控制相关专业技能、系统理论知识、案例经验和研究成果的整合储存在应用程序里,当电力系统异常时,通过智能计算机专家系统来模拟专家解决相关的问题的思维,并尝试自动解决。

该系统在使用过程中,能够及时、有效地识别电力运行异常,从而使问题得到及时排解。此外,专家系统控制技术还可以有效地进行静态、动态的安全分析和状态转换分析。应加强专家系统技术研究与开发的有效控制,在电力系统实施的基础上,加强系统的经验和知识储备,有效地开发相关功能,以更好地提高专家系统解决相关问题的能力。

(四)神经网络控制技术

该技术是基于网络行为研究理论的植物和动物的神经元,模拟人脑的工作,实现分布式并行信息的有效模型。它具有"非线性"的特点,具有自发的组织管理能力、学习能力和信息处理能力。在应用该技术的过程中,可以通过系统内部节点的连接关系对复杂系统进行有效的处理,从而使系统的整体权值相应调整,进行整体的非线性映射。

由于与电力系统相关的数据的准确计算,该技术可以实现实时、有效的系统控制,从而减少人为误差。在电力系统的自动化中,可以通过相关参数对其他技术的有效组合进行模拟和优化,及时解决电力故障。

三、智能技术在电力系统自动化中的意义

随着我国电力发展步入快车道,经过在该领域内数十年的摸索,在综合智能系统建设中取得了一些成就。电力系统结构的复杂性和规模的庞大性和智能化技术的相关部分的技术缺陷,决定了应用于电力系统的自动化智能技术和组合仍远远不能满足需要,随着自动控制和智能技术尤其是人工智能的发展,将会有更多的智能技术应用在电力系统中,进一步提高我国电网创新与发展。

四、结束语

基于国家电网技术的发展现状,经过与电力系统的特点和智能技术的成就相结合的不断探索,智能技术的作用越来越广为人知。同时,随着电网体系的不断完善和系统的更新,许多障碍在消失,智能技术的发展将不断与电网自动化建设的需要相匹配,扩大规模,提高技术含量,以实现真正意义的智能化。

参考文献:

[1]张文明.电力系统自动化的安全管理[J].电子技术与软件工程,2016,(22):143.

[2]张智,张红.关于电力系统自动化中智能技术应用的分析[J].科技与企业,2014(16):155.

论文作者:刘和江

论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期

论文发表时间:2017/9/30

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