现代智能技术在电力系统自动化中的有效应用论文_李伟伟

现代智能技术在电力系统自动化中的有效应用论文_李伟伟

(国网山东郓城县供电公司 山东郓城 274700)

摘要:本文首先对智能技术和电力系统自动化技术做了概述,然后分析了人工智能具备的主要特点,最后详细阐述了现代智能技术在电力系统自动化中的有效应用。

关键词:智能技术;电力系统;自动化;模糊控制;神经网络

一、智能技术和电力系统自动化概述

(一)智能技术

智能技术主要包括线性最优控制、神经网络的控制、模糊控制和专家系统控制等。随着计算机信息技术的快速进步,智能技术在很多行业都有广泛的运用,将其应用于电力企业中,有效提升了自动化控制的速度和电力输送的稳定性,保证了电力系统的安全运行。智能技术是对传统技术的改进,和传统技术相比有传输效率快、反应更迅速和控制力度强等优点,可以对电力系统自动化进行合理的控制。智能技术通过对外界信息的全方位分析,提升了对感知信息的控制程度,增强了对电力系统的控制能力。

(二)电力系统自动化

随着计算机信息技术的快速发展,其运用在各个行业中,特别是电力系统中自动化控制和管理的运用,保障了电力系统的安全运行。科研人员经过对电力系统工作时情况进行科学研究,将计算机信息技术融入到电力系统中,进而提高电力系统的自动检测和控制能力,最终实现电力系统的自动化控制。另外,进行合理自动化的控制可以提升电力系统的稳定性和安全性,具体来说是电网、变电站和调度电网等环节的自动化控制。

二、人工智能具备的主要特点

(一)性价比高

现阶段,把人工智能技术运用到电气自动化领域中,已经获取了良好的效果,同时也能对电气自动化设施实现统一管理,以此促进其健康发展。而人工智能技术的运用,往往具备较强的通信功能和信息接收功能,因此可以促进电气设施的稳定运营,以此对其成本加以科学把控,减少不必要的成本投放。由此可见,其具备较强的性价比。

(二)可操作性强

人工智能技术得到了良好应用,主要是因为其具备一定的逻辑分析能力,因此可以实现人工智能技术运营效率以及精准度的提高,并在某种程度上促进了成本的减少,提升技术运用的平稳性和安全性。不但如此,随着数字化平台开放程度逐渐加深,这给操作代码标准化流程应用提供了条件,促进了设施应用效率的提升,降低了设备的准备时间。

(三)可靠性高

人工智能技术在建设环节中,加大了对互联网技术和计算机技术的全面应用,同时在实际过程中,也把智能电器数字化系统结合其中。在这种设计理念和操作形式的作用下,可以有效降低该技术对其他设备的应用,保证电力系统在运营环节中,可以降低对原始设施的运用力度,促进电力系统操作性的提高,以此带动控制精度和水平的增强。

三、电力系统自动化中智能技术的应用

在电力系统中使用智能技术之后,可以让系统变得更加灵活,提高系统反应的准确性,让电力系统具有更高效率的同时,在安全和稳定上有明显的提升,推动电力行业的发展。当前,智能技术在电力自动化系统当中的作用已经十分明显,表现出了越来越高的价值。

(一)模糊控制技术

传统的控制思想中,主要通过提升对电力系统状态的动态测量精确度来提高控制的精度,但在实际的工作当中,电力系统的工作和测量都会受到外界和电力系统自身的影响,使得系统的状态不断地出现变化,控制系统很难准确掌握系统的真实情况,这就给控制工作带来了很多困难。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆模糊控制技术使用了模糊数学的思想,这类控制系统对测量精度的要求相对较低,依靠数据的常规控制规则,分析数据的隶属度等问题,做出对电网状态的判断,从而发出精度很高的模糊控制输出。使用模糊控制技术,电力设备的噪声对整个系统的影响明显减弱,避免了噪声导致的错误判断。模糊控制已经在日常的生活生产中有了广泛的应用,比如生活中常用的微波炉中的电力控制,就是采用的模糊控制技术,模糊控制系统会利用恒温器的温度变化规则,做出合理的判断。另外,模糊控制系统还能够控制交通灯的颜色转变,高效地疏导交通,保证了城市交通的运行。

(二)神经网络控制

神经网络控制是一种相对比较新颖的控制技术,由控制论、遗传算法、人工神经理论相结合的产物,可以根据实际情况进行学习,并不断提升管理能力和信息处理能力。最明显的例子就是人工智能AlphaGo在围棋比赛中击败了人类。神经网络具有非线性特征,在电力系统的自动化中有了广泛的应用。它将系统中大量节点模拟为大脑的神经元,这些神经元连接起来就形成了一个系统,依靠调整连接的权值,神经网络就可以实现对信息的非线性挖掘,这种方式让计算机能够像人一样对信息进行整理和分析。当前,通过使用神经网络可以进行自动化和图像处理的控制,神经网络通过对电力系统的数据进行分析,可以制订降低电力损耗值的调整方案,从而实现对电力系统的优化。

(三)专家控制系统

智能技术在电力系统自动化中应用最广泛的是专家控制系统,这类控制系统吸收了很多专家的经验和结论,通过计算机模拟专家的决策,让计算机像专家一样解决电力系统中的问题。由于专业性较高,并且涵盖的内容很广,使得控制系统的可靠性和权威性很高,在一定程度上来说,其是计算机技术和当前对电力系统研究的最佳结合。专家控制系统主要负责识别电力系统的故障和问题,并做出警告,提示维护人员采取措施。尤其对于突发事件,专家控制系统能够对事件的产生原因和位置进行判断。在对警报进行识别之后,专家控制系统还能够通过动态和静态两种方式自动处理故障。专家控制系统还可以用在对设备的操作和管理当中,加快设备的反应速度,全面提高自动化水平。但是,如果面对比较复杂的问题,超出了专家数据库的涵盖范围,专家控制系统就难以解决,这也是专家控制系统使用在一般性问题处理中的原因。

(四)线性最优控制系统

在数学上,线性最优控制也叫作线性二次问题,线性最优控制技术已经成为当前电力系统的一个重要部分。电力系统当中使用线性最优控制系统的例子就是最优励磁控制,系统自动对比和分析励磁控制器对发电机电压的测量结果,再通过PID调节法,计算出控制电压,转换励磁控制器为成移相角,控制硅整流桥转子的电压。通过使用线性最优控制系统,电力系统的自动态品质有了明显提升,输电路的输电能力得到了提升,改善了电力系统的运行效率和质量。如果将该系统应用在水轮发电机上,就能够控制发电机的机制电阻,改善发电机组的运作状态。

(五)综合智能系统

综合智能系统将智能控制和现代控制相融合,并且融合了不同种类的智能控制技术,实现高效、精确、可靠的电力系统控制。由于电力系统有着复杂的内部构造,而且十分庞大,系统的运行规律非常复杂,这就需要综合智能系统通过发挥不同智能系统的优势,实现对地电力系统的全面控制。当前使用最多的方法就是模糊控制系统、专家控制系统和神经网络系统的组合,让控制系统能够和其他不同的控制系统适应。模糊化控制系统的优势在于能够对结构化的知识进行最高效的处理,而神经网络系统则可以处理结构化程度比较低的信息,两种系统的结合,可以将电力系统中的各类信息利用起来。再加上专家控制系统,如果系统出现了比较简单的问题,就能够迅速而且准确地做出反应。

结语

综上,在快速发展的现代社会,随着市场经济的快速发展和不断完善,经济发展对智能技术在电力系统自动化中运用要求越来越高。科研人员需要不断提升智能技术的发展水平,使之在电力系统中不断减少运行成本的同时提升经济收益。通过智能技术中线性最优控制、神经网络的控制、模糊控制、专家系统控制和综合智能系统技术的应用,提升电力系统自动化的控制,促进电力系统可持续化发展。

参考文献

[1]师君.智能技术在电力系统自动化中的应用分析[J].企业技术开发,2014(33)

[2]刘青松.智能技术在电力系统自动化中的应用探析[J].中国新技术新产品,2015(1)

论文作者:李伟伟

论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期

论文发表时间:2019/1/16

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