探究现代控制技术在电力系统控制中的应用论文_祝晨玮

探究现代控制技术在电力系统控制中的应用论文_祝晨玮

(国网江苏省电力公司扬中市供电公司 江苏扬中 212200)

摘要:近年来,我国科学技术取得了突飞猛进的发展,对电力系统控制工作提供了先进的技术支持,使得电力系统平稳运行有了一定的保障。各种先进的控制理论应用于电力系统控制中,对电力系统的自动发电控制、静止无功补偿等方面具有重要的指导作用。电力系统中引进现代控制技术取得了一定的发展成效,但是结合电力系统控制现状与科学技术发展水平而言,仍然存在一定的弊病,制约着电力系统科学化、现代化和数字化发展趋势的形成。因此,在电力系统发展中,要以问题为导向,及时发现问题,并广泛应用先进的控制理论和现代控制技术,适应电力系统日益复杂化的现实,提升整个系统的稳定性。

关键词:现代控制技术;电力系统;控制

在我国科学技术不断创新的新形势下,作为电力系统控制,越来越多的应用现代控制技术,目前电力系统控制所涉及到线性最优控制、模糊逻辑控制、自适应控制等现代技术在电力系统稳定、串联补偿控制、静止无功补偿、自动发电控制等方面的应用越来越广泛,这也使我国电力系统控制不断取得新的成效。尽管从总体上来看,我国电力系统控制在应用现代控制技术方面,与过去相比有了很大的进步,但在我国科学技术快速发展的新形势下,电力系统控制应用现代控制技术仍然存在很多不足之处,在一定程度上影响了电力系统控制的科学化、现代化、智能化以及数字化,因此,在电力系统发展中,要以问题为导向,及时发现问题,并广泛应用先进的控制理论和现代控制技术,适应电力系统日益复杂化的现实,提升整个系统的稳定性。

一、电力系统控制应用现代控制技术存在的问题

1.1应用理念缺乏创新

理念是行动的先导,电力系统控制要想更好的应用现代控制技术,必须在应用理念创新上狠下功夫,尽管从总体上来看,电力企业在应用电力系统控制技术方面已经高度重视现代控制技术的应用,但仍然存在理念缺乏创新的问题,比如在电力系统控制方面,还同有将智能化、网络化、数字化进行紧密的结合,因而现代控制技术的应用还有一定的局限性,现代控制技术缺乏全面性和系统性,在一定程度上制约了现代控制技术在电力系统控制的应用。

1.2应用体系不够完善

对于现代控制技术来说,要想更好的得到应用,必须建立比较完善的应用体系,这样能够使现代控制技术应用更具规范化。目前我国一些电力企业在应用现代控制技术方面,还没有建立比较完善的应用体系,特别是在应用的过程中缺少相应的发展规划,直接导致现代控制技术应用无法实现全面性和系统性。再比如适应控制是针对控制系统对工程控制参数变化,以及没有建模部分的变化不是很敏感的情况,使得控制系统能够感受到这个不敏感的变化,并且能够根据其变化大小,进行实时调整控制参数和控制策略,以使控制结果保持最优。尽管这种技术应用较多,但仍然没有实现全面化和系统化。

1.3应用效果不够理想

从目前我国电力系统控制应用现代控制技术来看,尽管与过去相比已经有了长足的进步,线性最优控制、模糊逻辑控制、自适应控制等现代技术已经广泛应用于电力系统控制,但从应用的效果来看,并没有达到十分理想的程度,这主要是由于目前我国电力系统控制技术与现代控制技术的结合还缺乏有效性,因而导致电力系统控制技术应用现代控制技术的效果并不是十分理想,这一点应当引起高度重视,提升电力系统控制与现代控制技术的融合性。

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二、现代控制技术在电力系统中的具体应用

2.1非线性控制技术

由于电力系统自身具有非线性、参数不确定性和时变性的特征,传统控制技术在电力系统发展过程中弊病日益突出,控制中存在三大缺陷;①传统PID控制或者线性最优控制均利用近似线性化创建模型,同时设计过程中尚未考虑外部干扰因素,因此如果系统受到一定的干扰,则控制效果无法保障;②在分析非线性鲁棒控制器时必须借助二次偏分不等式,但其在数学上并无普通解法;③非最小位控制技术控制效果有所欠缺。基于上述缺陷,电力系统控制引入非线性控制技术。非线性控制问题较为复杂,其具体控制方法也存在诸多可能。例如,可以采取直接反馈线性化方法进行非线性控制,其优点明显,无复杂的数学计算,并具有清晰的物理概念。在控制过程中,通过设计新型综合控制器,提高电力系统的暂态稳定性,如发生电力故障可及时进行抢修控制,并调整电压调节性能。同时,在控制过程中设计监督系统,针对上述控制效果进行有效监督,以此提高空着效果。

2.2模糊控制技术

模糊控制技术在电力系统中的应用,能够有效地缓解传统控制技术由于负载或模型参数发生较大变化时带来的控制偏差,保证控制结果的准确性。但是,为了更好地发挥模糊控制技术的控制效力,必须进设计方面进行一定的创新。例如在火电厂冷却水温度控制中,采取模糊控制技术,当PLC获取现场温度与预设温度的偏差值后,利用模糊处理技术进行运算(其运算过程利用PLC程序完成),运算后得出模糊信号值为0~5V,以此作为调节量依据对泵组进行调整,使其转速和循环性得到有效控制。其中,运行水泵的数量和每台水泵的速度的确定值以PLC终端输出数据为准,最终将机组循环水温度控制在55±15℃。

2.3智能控制技术

将智能控制技术应用于电力系统可谓技术上的创新性措施,其相对于自动化技术具有显著的优势,主要变现在如下三方面:①智能控制以控制效果为对象,摆脱了模型的限制;②智能控制技术实现了对人脑思维模式的模拟,是非线性控制的有效技术手段;③智能控制技术可以电力系统运行状态为基础,调整自身控制情况,从而提高了控制性能。例如,以神经网络为基础,建立变压器故障诊断智能化系统。神经网络具有储存记忆与并行处理的特质,其对变压器故障处理具有具有较高的适应性。该系统具体设计流程为:①确定神经网络的算法,可采取基于动量因子技术的BP算法,确保神经网络诊断的适应能力;②故障判断方法设计,以油中溶气体类型为基础,将其与故障性质对比,利用CH、C2H6、C2H2等特征气体作为判断依据;③对神经网络应用进行分析,选取35组变压器作为样品,以随机方式选取25组进行神经网络测试,剩余10组作为仿真模型备用。

结语

综上所述,电力系统具有非线性、参数不确定性和时变性等特征,对其进行控制应结合其自身特点,合理有效地利用现代控制技术,从根本上保证其运行的平稳性与有效性。随着科学技术的发展和社会需求的变化,电力系统发展日趋复杂,对其控制工作也提出了新的要求,从而导致相关技术在应用过程中存在一定的弊病。基于上述背景,电力系统控制过程中要结合实际情况,发现问题,并综合利用非线性控制技术、模糊控制技术和智能控制技术提升控制工作的实效性。

参考文献

[1]刘斌,张永兵,司铭灿,等.浅谈现代控制技术在电力系统控制中的应用[J].建筑工程技术与设计,2014.

[2]陈焜权,李旭升.现代控制技术在电力系统控制中的应用[J].科技风,2016.

[3]周小明.现代控制技术在电力系统控制中的应用研究[J].科技研究,2014.

论文作者:祝晨玮

论文发表刊物:《电力设备》2017年第5期

论文发表时间:2017/5/25

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