智能技术在电力系统自动化的应用研究论文_刘一涵

智能技术在电力系统自动化的应用研究论文_刘一涵

(国网上海市电力公司市北供电公司 200072)

摘要:随着科技和经济的发展,人们对电力系统高效、稳定运作的要求日益提高。智能技术在其中的应用可大大提高自动化和智能化。文章总结了专家系统、人工神经网络、模糊理论、线性最优控制和集成智能系统五类技术,并详细介绍了这五类技术应用在电力系统自动化的情况。

关键词:智能技术;电力系统;自动化

1 概述

1.1电力系统自动化概述

电力系统自动化是对电能的产生、输送和管理实现自动管控和调节。其应用的范围包括生产过程的自动检测和调控,系统和元件的自动安全防护,网络信息的自主传输,系统产生的即时调度和企业的自动化管控等。电力系统自动化的目标是确保供电的电能指标稳定,保障系统运行的可靠,提升企业的经济和管控效益。

1.2智能技术概述

智能技术涵盖了计算机技术,传感技术和全球定位技术,具体可分为专家系统、人工神经网络、模糊理论、线性最优控制、集成智能系统等。当今社会,智能技术的应用范畴在加大,这使得机械自动化和智能化的程度得以提升,企业的高效管控也可实现。

2 智能技术在电力系统自动化的应用

电力供应是我国科技和经济发展的基础,由此,人们对电力供应的要求日益严格,相较于传统的电力系统,自动化已是一大进步,但这仍无法满足当今社会对电力资源配置和电力管控的高要求。将各类智能技术引入电力系统自动化操作和管理中,可大幅提升电力系统自动化和智能化程度,实现电力系统在电能产生、输送、管控等方面的高效运作。

2.1专家系统

专家系统是一种运用专业知识和经验来解决问题的计算机智能系统,它在电力系统中主要用于系统的恢复。

电力系统恢复是指电力系统在历经紧急状态后,事故已被抑制,力求将系统恢复到正常运行状态的过程。这一过程涉及的电力系统问题繁多而复杂,通常,恢复的过程由三阶段组成:首先要确定各个启动机组在子系统达到稳态后各自并网;此后3-4小时内投入各个发电机和线路以实现目标系统;接着要尽量减少未供电用户负荷。专家系统在第一阶段中,能运用自身的知识库,考虑系统的各种性能和约束,选择适当的机组启动;第二阶段,专家系统能为各个子系统的同时恢复合理分配资源;专家系统在第三阶段的主要是安排各个机组,在充电高压和超高压线路中创建输送系统,并且完成对AC网的充电,最后达到相邻系统间的联络。

专家系统能够在短时间内分析系统故障,并给出最优方案,它提升了电力系统自动化的效率。

2.2人工神经网络

人工神经网络是一个对人类脑结构和认知过程进行仿真的信息处理系统,它包含了大量神经科学、数理科学、信息技术等方面的知识。人工神经网络主要用于电力系统自动化故障的诊断。

电力系统中,每个种类的故障都有相对应的警报,不同种类故障的警报之间可以自由组合,由此可将警报处理信息和故障分析概括为识别模式问题,人工神经网络十分适用于此类问题的解决。在处理问题时,关键在于警报信息的量化,人工神经网络的输出量则代表诊断结果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆要实现诊断,首先要为人工神经网络构建较为健全的样本库,然后利用所有的样本库对神经网络进行训练,也就是将特定故障及其对应的警报信息联系起来,进而可通过神经网络输入量化的警报信息来获得结果。

2.3模糊理论

模糊理论是针对自然界中难以用传统的数学理论描述的模糊现象或规律而提出的。从实际用途上看,模糊理论大多在模糊系统上起作用,特别是在模糊控制上。而电力系统中的实际问题可能涉及模糊因素,或者存在干扰因素,使得问题具有模糊性,抑或在解决问题时使用的数学模型本身就是近似的而非十分精准,因此电力系统在解决问题时有许多不可避免的模糊性。

模糊理论在电力系统的自动化中十分重要。具体而言,在电力系统中应用模糊理论,就是模拟人类决策过程,进行直接推测,运用模糊理论输入,从而实现对程序的控制并得到模糊输出,再根据得到的结果进行推理,最后判定。在应用过程中,模糊理论很大程度上实现了与人类逻辑相当的性能。

2.4线性最优控制

线性最优控制的问题关键就是找出控制的本质特征,使得动态系统从最初状态转移到某种适应要求的终端状态,并且确保这种性能的指标达到最大或最小。从控制方面,电力系统是一个多输入和多输出的非线性系统,而研究线性最优控制在电力系统中的应用,一方面是因为有线性系统相较于非线性系统,其理论已经发展得相当完善;另一方面,某些非线性系统的问题可以转化为线性方法或类似方法来解决,从而达到事倍功半的效果。

在应用线性最优控制时,首先要将电力系统化繁为简,使之成为线性系统,再根据理论,得到线性最优控制规律,从而更好地实现对电力系统自动化中各式繁复问题的解决。

2.5集成智能系统

集成智能系统是由计算机网络、数据集成、神经网络、通讯等构成的集成智能的分布模式所控制的系统,其应用包括对进度的控制与自动化、制造系统、信息服务系统等。简而言之,集成智能系统就是一种潜能巨大的智能控制系统。电力系统自动化本身就是要实现对电力资源的产生、输送、管理各个方面的调控,它的高效化也就是在控制过程中不断优化控制方法。将集成智能系统应用于电力系统自动化的过程,可以实现电力系统更高效、稳定的运转。

3 结语

本文概括叙述了智能技术、电力系统自动化以及前者在后者中的应用,并详细介绍了应用中最常用的五类,它们分别是专家系统、人工神经网络、模糊理论、线性最优控制和集成智能系统。但是,本文在研究工作中还存在许多不足,例如智能技术在电力系统自动化的应用并不止于上述的五类技术。基于本文对智能技术在电力系统自动化中应用的探究,望引起更多学者对相关领域的关注。随着时代发展,智能技术在电力系统自动化中的控制定将越来越多。

参考文献:

[1]贾斌,吴东华,胡伟.智能技术在电力系统自动化中的应用探讨[J].科技资讯,2010,(33):60.

[2]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,2010,(08):19-20.

[3]智静. 电力系统自动化与智能技术分析[J]. 机电信息,2011,(30):39+41.

[4]刘圳.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].广东科技,2014,(Z1):35+39.

[5]谢祥洲. 电力系统自动化发展技术研究[J]. 数字技术与应用,2015,(02):88.

论文作者:刘一涵

论文发表刊物:《电力设备》2017年第9期

论文发表时间:2017/8/2

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

智能技术在电力系统自动化的应用研究论文_刘一涵
下载Doc文档

猜你喜欢