摘要：无功电压控制作为电力系统自动化的重要技术，不仅具有多种特性，包括复杂性、非线性以及实时性强等特性，还在某些方面难以通过传统的数学模型来进行精准的描述，同样也不能通过和常规的控制方法加以实现。而人工智能技术在电力系统无功电压控制中被广泛应用则是由于其本身具有传统技术所不具备的智能特性，且人工智能技术随着科学技术的不断发展，已经取得了大量的研究成果。本文总结了近年来多种人工智能技术在电力系统无功电压控制中的应用形式及成效，分析其存在的问题。
关键词：人工智能技术；电力系统；无功电压控制
近年来，随着科学技术和社会经济的不断进步，人工智能技术也在电力系统无功电压控制中取得了明显的成就，逐渐被人们所重视。而通过相关人士的不断研究表明，人工智能技术具备常规技术所不具备的特性，例如可引入专家的经验知识、处理不确定性问题以及能够自主学习并且获取相关知识等功能，因此，将其应用于电力系统无功电压控制中，可以帮助人们解决电力系统传统技术和数学模型所不能解决的无功电压控制问题。
1、应用于电力系统无功电压控制中的人工智能技术
1.1 专家系统（ES）
人工智能技术包括多种技术，其中有一种是专家系统（ES）。由于早期专家已经开始对人工智能进行开发研究，因此专家系统相对其他技术来说较为成熟，且被广泛地运用于电力系统的无功电压控制中。专家系统是指通过特定的规则，将大家普遍认为可行的知识经验做一个具体的表现，后将其应用到电力系统无功控制中，构建出一个完整的专家系统知识库，然后通过特定规则对不断变化的无功电压值进行推理，以此来达到对电力系统无功电压进行控制的目的。
1.1.1 专家系统知识库的构建
知识库的构建是否完整有效直接决定了专家系统技术的质量优劣。因此，相关专业人士在使用此技术时应当注意以下几个方面。首先，当电力系统无功电压控制的负荷节点的电压超过或低于正常情况下的限额时，应当立即采取合理有效的措施比如通过投切或者调节各电压等级的并联发电机、电容器以及可调变压器来恢复正常电压。其次，相关操作者还可通过选择最高灵敏度的无功补偿器来解决此类电压问题。负责人或设计者可以运用以上方式构建出的一个具有特定规则的无功电压控制的专家系统知识库，同时还可以将其按照任务分成若干个子库。
1.2模糊理论智能技术在电力系统无功电压控制中的应用
古典模糊集理论简称模糊理论，这是一种通过引进语言变量及模糊逻辑而使之具备完整推理体系的人工智能技术。由此可见，模糊理论的电压控制并不会有精确的数学模型可以依据，这种人工智能技术的控制器只是一个以模仿人们经验为主要模式的估计器，主要由两方面组成，包括模糊隶属度功能方面和变量模糊控制规则这两方面，因为模糊理论技术本身的特性，在应用于电力系统可以几乎不需要相关数学模型的支撑，操作者也不需要完全掌握了解动作控制之间的关系，因此，模糊理论技术可以运用于变电站电压和无功功率控制中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.2.1无功电压控制的模糊控制策略应用
模糊理论人工智能技术在应用于电力系统无功电压控制的过程中，需要操作者综合控制电压和无功电压，根据两者的实时数据变化，合理的操作控制有载调压和电容投切器。为达到实时控制的目的，相关技术人员应当首先输入既定的电压值和无功电压值，然后电力系统将会输出经过模糊理论技术处理过后的有载调压和电容投切器的量值。这种通过模糊理论进行无功电压控制的控制器，其工作原理是由两种输入和两种输出的模糊化处理器，在终端母线处采集电压值和无功给定值，模糊处理实时的准确值后，对以往由既定的控制规则得出的输出量和模糊输入变量间的关系模型进行总结，与此同时，模糊推理输入量和关系矩阵之间的关系，以此来实现输入模糊量到输出模糊量的运算，最后通过作用于电容器的开关和变电站点来选则模糊域映射的基本域，经过非模糊化处理控制电压输出量。
3、对人工智能技术在电力系统无功电压控制应用过程中的建议
3.1专家系统的运行建议
专家系统的人工智能技术采用的是正向推理的原理对无功电压进行控制，从电压和其他相关数据推导得出结论，即操作者可以根据电力系统的实时运行状况、无功电压的异常数据等找出恢复电力系统正常运行的方案。将电力系统的运行拉回正常状态应当在按模式匹配后找出冲突并解决，最后启动相关动作规则，改变电力系统无功电压控制的工作数据，经过一系列的循环反复操作，最终可以解决电压控制的问题。
3.2模糊理论运行改善建议
电力系统相关技术人员可以通过收集大量的变电站电容器的电压变化历史数据，经过数据模糊化后转换为相应的模糊值，结合实际数据，形成一个模糊理论的控制策略表格。而模糊理论技术的关键步骤就是通过数据进行推理，将形成的控制策略表格做一个简化处理，得到简化知识结论，这也可以帮助技术人员通过此简化后的知识结论推导出得到最有效的推理规则，也就是模糊理论智能技术的控制规则。电力系统相关技术人员可以对无功电压控制中利用模糊理论进行擦欧总的不规范数据进行筛选剔除，与此同时，技术操作人员还可以为每一条模糊理论技术的控制策略制定一个相对应的阀值和置信度，因为这可以通过最少数的条件属性得到和原始信息表完全相同的结果。
4、结语
人工智能技术有其特有的优点，当然也存在缺点。因此，专家们也在不断对其进行研究探讨，改善创新。比如模拟退火法、禁忌搜索法等等。近年来，随着人工智能技术的快速发展和成熟，其在电力系统无功电压控制中的地位也越来越重要，被应用于电力系统的规模也会越来越大，也因此，各种问题不可避免的出现且急需解决，但可以预见，未来越加成熟的人工智能技术将为电力系统无功电压控制的安全稳定运行保驾护航。
参考文献：
[1]张裕明，封建林.关于电力系统中对智能控制技术的应用分析研究[J].计算机光盘软件与应用，2011，（9）：23-23.
[2]余涛，周斌，甄卫国.强化学习理论在电力系统中的应用及展望[J].电力系统保护与控制，2009，（14）：122-128.
[3]张谦，黄安平.多Agent技术在电力系统无功电压优化中的应用[J].机电工程技术，2011，（10）：93-97.
论文作者:胡晓虎1,梁博韬2,李旭3
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/6
标签：电压论文; 电力系统论文; 模糊论文; 人工智能论文; 技术论文; 专家系统论文; 理论论文; 《电力设备》2018年第10期论文;