摘要:随着国民经济快速发展,日益增加的用电量为电力系统提出了新挑战与新机遇。因此,电力系统必须要以安全、可靠、高效、经济以及环境友好等作为目标,不断提高供电可靠性,确保安全、稳定、可靠供电。要实现以上目标,电力系统需要在电网控制中运用智能控制方法,只有这样才能够确保控制中具备安全性与可靠性。本文对智能控制进行概述,之后探讨电力系统中使用智能控制法。
关键词:电力系统 ;自动化控制;技术应用
1 导言
近年来,我国的电力事业发展十分迅猛,加强智能技术在电力系统自动化控制中的应用的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验,对智能技术在电力系统自动化控制中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。
2 电力系统中智能控制的应用领域
人工智能控制作为一门新的技术学科,涉及到多方面知识,如数学、哲学、心理学、计算机科学、控制论、不定性论,人工智能控制技术运用于多个层次,在智能控制,机器人学,语言和图像理解,遗传编程上相当于催化剂,使工作更有效地进行着。在现代科学技术不断进步的社会,效率的提高是最重要的,无论在生产还是生活方面。计算机技术的广泛运用是当今社会发展的强有力保障,自动化生产、运输、传播离不开计算机编程技术。
3 电力系统自动化控制中智能化技术的具体应用
3.1智能化技术在电力系统中的应用
在电力系统的工作过程中,智能化技术可以说是渗透到该系统的方方面面,其中应用最为广泛的是专家系统。所谓的专家系统本身就是一个比较复杂的工作系统,不仅对相关知识进行收集,还有着绝对的工作经验和系统工作过程中的一系列规定,从而在遇到问题时可以有针对性的对其进行解决等,因此,将智能化技术应用到专家系统中是非常有效的措施,不仅可以确保工作过程中的安全性、可靠性,还能够在一定程度上更好地适应社会发展的需要。
3.2智能化技术在故障诊断中的应
电力系统系统的运行过程中,电气设备发生故障的情况不可避免,而在故障发生前必定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现,利用智能化技术,就可以对其进行全面、准确的诊断。比如,变压器在电气设备中具有十分重要的作用,因此电气设备监测人员对它的运行状况格外的重视,经常对其进行不定时的检测、维修,不过这样做也不能完全避免电气故障的出现,为了及时地将故障诊断出来,把电气故障造成的损失降到最低,引入智能化技术无疑是最佳的选择。
3.3综合智能系统应用
综合智能控制系统主要指智能控制性能的综合体现,即集结了现代智能控制技术方法、以及不同智能控制方法的融合和交叉,是种具备综合性能的智能系统。而这种综合性能系统对电力自动化控制系统而言,无疑更具发展潜力与增值空间。也就是说,当前电力市场中具备很多的神经网络和专家系统相结合的系统产物;同理,包括专家系统和模糊理论结合、神经网络和模糊理论相结合等的综合产物。此外,综合性能系统也是根据主要智能技术的性能效果去加以区分、谋划而生成的一种智能技术。如,神经网络的使用范畴往往针对于非结构化知识,但模糊理论则更加适用于一些结构化信息的处理。因此,这两种技术的融合正好能够形成技能互补、低高层计算的逻辑处理等,进而使以低层计算方法为主的神经网络能够与以具备高度推理逻辑的模糊逻辑实现有机结合与协调,为神经网络系统下的大量信息、数据处理的解释和处理提供了有利实施基础。
3.4智能化技术在优化设计中的应用
在电力系统自动化控制过程中,经常会涉及到电气设备的设计,而设计的过程又相当的繁琐,它不仅要求设计人员对磁力、电气、电路等学科的知识要有足够的认识并能恰当的运用到设计工作中,而且它对设计人员的工作经验也有比较高的要求。传统的设计方式是利用实验与经验相结合的手工设计来完成的,因此方案的达标率低,修改的难度较大;而现在的方案设计是利用CAD技术以及计算机辅助软件来完成的,不仅减少了设计所需的时间,而且设计出来的方案无论是质量还是使用性能都相对较好。遗传算法是优化设计的过程中智能化技术应用的具体形式之一,它具有非常强的实用性和先进性,它的使用在一定程度上对设计进行了优化。
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4 智能控制的主要应用方法
4.1模糊技术在电力系统中的自动化控制中的应用
“模糊理论”(FT)是将经典集合理论模糊化,它是一个经典集合论。模糊语言变量,模糊逻辑和模糊推理,是有完整的推理系统的智能技术。模糊控制是一种切实可行的方法,控制的模拟模糊推理和决策过程。它的原理是根据已知规则的控制和数据,由模糊输入量推导出模糊控制输出主要包括模糊化、模糊推理与模糊判决三部分。根据这三个部分的分析,做出正确的决策。
在应用控制中,大多依据模型来进行,并且这一方法已经渐渐的被广泛接受。模型有简单的也有复杂的。一般线性模型为简单模型,但是实际应用中大多为复杂的非线性系统。在模拟非线性过程中,模糊关系模型(FRM)是一个简单而有效的方法,仍然只是“次优”方法。模糊关系模型来直接描述的输入和输出之间的关系,单输出系统是容易实现的,但实现多输出系统仍然是困难的。如果要为了克服这些缺点,要与其他人工智能技术和模糊理论相结合,并且在实际应用中取得良好的效果。
4.2专家系统在电力系统自动化控制中的应用
专家系统(ES)是发展较早、也是比较成熟的一类人工智能控制技术。专家系统主要由知识库和推理机构成,它根据某个领域的专家提供的特殊领域知识进行推理,模拟人类专家作出决策的过程,提供具有专家水平的解答。目前,电力系统运行和控制由有经验的调度人员借助自动化技术完成。这是由于一方面传统数值分析方法缺乏启发性推理的能力,同时也无法进行知识积累,另一方面电力系统自身的复杂性使一些必要的数学模型及状态量很难获取,单纯的数值方法难以满足电力系统的要求。因此,在电力自动化系统中引入电力专家的经验知识是十分必要的。
5智能控制的关键技术
智能控制应用于电力系统是行业技术的创新表现,促进了人工操作模式转向自动化作业。由于各地区供配电情况不一,系统在调度阶段还要经过必要的调整,这样才能发挥出最佳控制效果。结合当前电力系统的运行情况,系统智能控制应从监测技术、网络技术、控制技术等方面进行调整,未来供电单位应加强这几个方面的优化改进。
5.1监测技术
设置智能监测模块是为了防范安全事故的发生,提前做好系统监测准备以解决故障造成的不利影响。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用GPS实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。如:借助光纤通信网络能及时地传递各种信息,维持了系统调度作业的有序性,抵制了外界环境引起的干扰。
5.2网络技术
计算机网络提供了虚拟化操作平台,智能网络则是对传统网络的功能改进,选择了更高级别的网络平台。如:智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用于快关汽门的人工神经网络适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构等。神经网络使系统调控更符合人工操作的特点,如:由电力人员自动编写及执行操作指令,网络可及时地传输各项数据信号,协调了设备的正常运转。
5.3控制技术
智能控制技术是决定系统作业效率的关键因素,应根据电网实际运行要求添加控制模块。一般条件下,智能电网可选择人机工程作为控制指导,综合性地调度人员及设备的工作次序,让控制系统起到最优化的作业效果。如:设备控制环节里,用智能机器人取代人工操控,及时发现电气设备或控制系统故障,并提供自诊断、自处理的操作平台,这样有助于系统自动化调度水平的提高。
结论
随着电力系统发展速度的不断加大,智能控制系统在电力系统中已开始进行应用,智能技术,虽然其在各自的应用中各有所长,但任何一项单一技术都存在着一定的缺陷,所以在应用中要注重将模糊理论、专家系统和人工神经网络技术等三者有效的结合起来,形成互补,从而形成一套综合化的智能控制方法,为电力系统智能控制方法的应用奠定坚实的基础。
参考文献
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[4]李妍,浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2016.
论文作者:王娜,杨东星
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
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