论电力系统自动化中智能技术的应用论文_罗春敏

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摘要:智能控制技术在电力系统自动化中的运用确保了其安全性和可靠性。本文主要讲的就是关于电力系统自动化与智能技术,并就电力系统自动化中智能技术的应用进行了讨论。

关键词:电力系统;自动化;智能技术;应用

1.电力系统自动化与智能技术的含义

电力系统自动化,从含义上是对电能生产、传输和管理实现自动化、自动调度和自动化管理;从种类上,它的分类较多,例如:电网调度自动化等。智能技术是智能计算机技术的简称,从含义上它包含体系结构和人机接口;从种类上,它的种类也较多,例如:模糊控制等。

智能技术是具备学习、适应及组织功能的行为,能够对产品问题进行合适求解,解决传统鲁棒性控制和自适应控制无法解决出令人满意结果的,非线性、时变性和不确定性的控制问题。目前,智能技术尚处于发展阶段,但它已受到人们的普遍重视,广泛应用于电力系统各个领域中,并取得了一定的实效。

专家系统在电力系统中的应用范围很广,它是一种基于知识的系统,用于智能协调、组织和决策,激励相应的基本级控制器完成控制规律的实现。主要针对各种结构化问题,处理定性的、启发式或不确定的知识信息。如:电力系统恢复控制、故障点的隔离、调度员培训、处于警告或紧急状态的辨识、配电系统自动化等。以智能的方式求得受控系统尽可能地优化和实用化,并经过各种推理过程达到系统的任务目标。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价效益分析方法、专家系统软件的有效性和试验、知识获取、专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。

模糊方法是一种对系统宏观的控制,十分简单而易于掌握,为随机、非线性和不确定性系统的控制,提供了良好的途径。将人的操作经验用模糊关系来表示,通过模糊推理和决策方法,对复杂过程对象进行有效控制。通常用“如果……,则……”的方式来表达,在实际控制中的专家知识和经验不依赖被控对象模型,鲁棒性较强。模糊控制技术的应用非常广泛,与常规控制相比,其在提高模糊控制的控制品质,如:稳态误差、超调等问题,自身的学习能力还不完善,因此要求系统具有完备的知识,对工业智能系统的设计而言是困难的,如模糊变结构控制、自适应或自组织模糊控制、自适应神经网络控制、神经网络变结构控制等。另方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更具备巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。这些模糊方法的运用因其可使用范围广目前已在自动化控制中被广泛应用。智能集成化是综合智能控制重要的技术发展方向,其可将多项智能技术相互结合于一体,不再单独运用,各取优势。

2.电力系统自动化中智能技术的应用

2.1 模糊控制技术的应用

模糊控制技术主要是建立在数学思想理论的基础上。在以前的电力控制系统中,动态模式的精确度是直接关系控制技术效果的主要因素。但是在实际运用中,很难精确测量动态模式的精确度,这是由于控制系统中的许多量都是不断发展变化的,更是难以控制系统的动态变化情况,而模糊控制技术的使用就很好的处理了这些问题。模糊控制系统就是借助先进的推理智能技术,确保完整的数据额常规控制规则,在对数据进行分析后获取有效结果,最后获取高精度的模糊控制输出。将模糊控制技术运用于电力系统自动化中,能够准确掌握变量问题,提高系统数据的精确性,还能有效解决电力设备因为噪音所带来的影响。

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2.2 神经网络控制的应用

神经网络控制是一种新型的智能控制技术,其是人工神经理论和控制理论相结合所发展而来的,具有“非线性”的特征。神经网络系统是由种类复杂繁多的神经元组成,具有良好的组织学习能力、管理能力、信息处理能力以及并行处理能力,因此受到了人类的关注,并被广泛应用于电力系统自动化当中。神经网络控制系统是通过大量的神经元通过一定方式的连接所形成,并且神经网络系统将大量的信息隐藏在连接权值上,通过非线性映射挖掘和调整信息。神经网络控制系统在电力系统自动化上的应用有自动化的控制管理和图像的处理等方面。神经网络控制系统的人工智能系统、数学系统、计算机科学理论以及自动系统都在电力系统中得到了广泛应用,例如神经网络系统可以通过对数据的自动分析,从而得出电力设备的损耗值、能量消耗以及总能耗等结果。

2.3 专家控制系统的应用

专家控制系统是被运用在电力系统当中最为广泛的控制系统。专家控制系统就是通过计算机对专家进行模拟,从而从专家的角度解决问题。这个控制系统的内部是由许多领域的专家的知识和经验构成的,具有一定的权威性和可靠性,是计算机技术与人工智能技术完美结合的产物。在电力系统中,专家控制系统主要用于识别系统的警告状态,以便及时采取应急措施,处理突发事件。专家系统通过识别警告状态的动态和静态以及对故障进行自动处理,达到保护系统安全的目的,促进了配电系统的自动化运行。在电力系统自动化中,专家控制系统还被广泛应用于大量的自动化设备的操纵、运行和管理当中。专家控制系统虽被广泛应用,但是也有一些问题需要注意。

2.4 线性最优控制技术的应用

线性最优控制又名线性二次型问题,是电力系统中的一个重要组成部分。线性最优控制技术在电力系统自动化当中应用得最典型的就是最优励磁控制最优励磁控制即通过电力系统当中的励磁控制器测量发电机的实际电压,并且进行自动分析对比,通过PID 调节方法,计算出控制电压,然后转换成移相角,实现控制硅整流桥的转子电压。最优励磁控制提高了电力系统自动化当中的动态品质,提高了输电线路的输电能力和电力质量。再者,线性最优控制技术还被运用在水轮发电机上,有效的控制了发电机的制动电阻,调节了大型机组的运作。线性最优控制技术在电力行业中得到了较好的成果,但是,线性最优控制技术运用在电力系统的局部线性化模型中,在强非线性的电力系统中的控制效果不大明显,还有待提升。

2.5 综合智能系统

一方面综合智能系统是在现代控制方法与智能控制相结合的情况下进行使用的,另一方面也是各种智能技术结合后的交叉使用。模糊控制对处理非统计性问题的不确定性起到一个很好的控制作用,而神经网络控制在计算方法上能够发挥很好的控制作用,将这两种智能技术联合使用,就能相互补充。

3.应用方向的展望

3.1数据采集和信息处理

智能化技术通过采用数字化的电子设备和仪器对电力系统运行过程中的所有数据信息进行采集分析,并且根据系统的要求和现实工作的需要将数据分析和处理后传输到电力系统控制中心。

3.2指导电力系统管理运行

通过智能化技术指导电力系统建设与改造,监督供电系统的安全运行,负责供电线路维修、应急抢修以及办公用电的维护与检修,管理电力系统的日常运行。电力系统电气工程自动化的智能化应用探析

3.3电力系统故障记录

智能化技术能够对电力系统的故障进行记录,通过故障快速定位缩短寻找故障点时间,发现线路故障点,确保快速恢复电力供应,节省大量的人力和物力资源并且能够产生保护系统。

3.4电力系统设备在线监测

智能化系统能够在线进行数据的设定和修改,实现设备状态的初步诊断,为专家诊断系统提供开放性平台,通过网络,现设备的远程/现场状态监测、诊断和评估。

3.5电力系统故障报警

智能化技术能够监控电力系统的运行,对射红外探测器、烟雾报警探测器等接入功能,具有现场报警联动,和完善的报警联动策略。一旦某个部位出现状况就会语音报警,以便帮助工作人员尽快的发现电气系统的故障。

参考文献:

[1]唐亮.论电力系统自动化中智能技术的应用[J].硅谷,2008(02).

[2]肖云峰,刘立英.智能技术在电力系统自动化中的应用探析[J].科技与企业,2011(12).

论文作者:罗春敏

论文发表刊物:《基层建设》2016年18期

论文发表时间:2016/11/30

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