电力系统自动化智能技术在电力系统中的运用论文_陆荣华

电力系统自动化智能技术在电力系统中的运用论文_陆荣华

(国网江苏省电力有限公司建湖县供电分公司 江苏省盐城市 224000)

摘要:随着电力系统近些年的发展,我国的电子技术和相关的自动化技术也取得了较大的发展成就,尤其是电子元件的延迟、磁滞、饱和等功能的完善,取得了较为显著的成果。但是随着我国城市化进程的加快,电力系统的快速发展,电路运行的成本的不断提升,我们需要寻求一种更加高效合理的电力系统控制技术,来实现电力系统的经济效益。本文从电力系统相关控制入手,结合智能技术在相关领域的应用,旨在与推进智能技术在电力系统中的广泛应用。

关键词:控制技术;智能技术;发展趋势

实现人工智能控制是目前电气自动化控制理论基础应用到组织实践中的新历史阶段。在当前,自动化控制系统的应用规模、涉及到的领域范畴等也照以往也有了显著的提升幅度,故而使自动化控制系统的应用实现了全面研究深入阶段,并在很大程度上处理、解决了以往复杂、系统的控制问题,使其技术原有的不确定性、不稳定得以降低,而相应增强的高度非线性、高适应性的系统性能得以发挥出来。

1 电力系统中智能自动化技术的应用

电力系统是一个复杂的巨型动态系统,由于电力系统分布广泛且其非线性、时效性、不确定性等特点决定了电力系统延迟、磁滞、饱和等现象时常发生。想要对这样的系统进行有效的控制是非常困难的。而且随着人们生活水平的不断进步,人们对电力系统特提出了越来越高的需求,因此电力系统中采用了许多十分先进的技术手段。下面将来介绍五种十分典型的技术手段。这五种技术手段已经在当今电力系统中得到了广泛的应用。这五种技术手段分别是:模糊控制、神经网络控制、线性最优控制、专家系统控制以及综合智能系统。

(1)模糊控制。模糊控制在五种控制技术中属于简单且比较容易掌握的一种,通常被应用到家用电器中。在实际控制操作设计中,人们通常偏爱建立模型来进行设计,数学模型被广泛的使用,然而建立数学模型比较困难且过程相对复杂,而建立模糊关系模型却十分简单,在实际应用中表现出了强大的优越性。在人们身边十分常见的家用电器比如电风扇、电磁炉等电器中就广泛使用了模糊控制。简单说明模糊控制用于改善恒温器。

(2)神经网络控制。人工神经网络的发展历史相对悠久,早在二十世纪四十年代就已经产生,距离今天已经有六七十年的历史了。在这六七十年的时间里,人工神经网络的发展也经历了不同的高潮和低潮时期,最终在模型结构、学习算法等方面取得了显著的发展成就,并被广泛的应用于现代的智能自动化系统中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆笔者在认真分析了神经网络后认为,之所以其能够受到有关部门的重视,是因为其具有的非线性特性、并行处理能力以及强鲁棒性使其能够将大量的神经元有序的连接起来,从而保障了各种算法的作用的发挥。从目前国际上对人工神经网络的研究状况来看,主要集中于神经网络模型、神经网络学习算法、神经网络的硬件等几个方面。

(3)线性最优控制。最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。

(4)专家系统。所谓专家系统,就是能够对系统的运行异常状况及时的识别并进行紧急处理,防止故障扩大,威胁系统安全的一种技术。这种技术由于其具有的特殊安全防护功能,使得其涵盖范围也相对较广,不仅包括警告状态或紧急状态的辨识、紧急处理、系统恢复控制还包括对系统规划、电压无功控制、故障点的隔离、配电系统自动化以及调度员培训等问题的执行。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。

(5)综合智能系统。综合智能系统包含两方面的控制系统。一方面是智能控制与现代控制方式相结合;另一方面是各个智能控制之间的交叉结合。电力系统作为一个巨大的综合系统,综合智能系统就表现出了巨大的潜力。人们广泛致力于神经网络与智能系统的结合,专家系统与模糊控制系统的结合,神经网络与模糊控制系统的结合,以及神经网络自适应控制的结合。神经网络在处理非结构化信息方面表现出了巨大的优势,而模糊控制系统则经常被用于处理结构化信息。

2 智能系统在相应区域中的应用

(1)智能系统在博物馆建筑区的应用。博物馆建筑区是指博物馆建筑内文物展厅、储存室、仓库以及建筑门窗、过道、出入口等比较易于受到犯罪分子侵略的地方,这些途径成为犯罪分子入侵的主要途径。在安装了防盗门、钢化玻璃等必要的防盗设备外,还需要安装一些高科技防盗设施。作为重点需要防备的储存室、档案室等,都需要安装一些主动红外探测器、震动探测器、遥控摄像机等科技设施。

(2)重点地区的防护。在重点地区经常摆放的是珍贵的文物,一旦发生丢失,将会造成极大的损失以及恶劣的影响。因此这些地区的防盗工作十分重要。在这些重点区域,安装移动探测器、主动探测器、移动视频报警、压力报警、红外栅栏等高科技可以大大降低文物丢失风险。

3 电力系统的自动化发展趋势

目前整个电力系统正朝着开环监测向闭环控制发展、由高电压等级向低电压扩展、由单一功能向多功能一体化发展。装置性能也正朝着快速化、灵活化、数字化发展。这都表现了智能技术的广泛应用正在不断推进着电力系统的自动化进程。随着人们对控制理论的研究的不断深入,各个之间的理论联系也将不断加强,它们将能够更加完美的为人类服务。

4 结语

综上所述,在电力系统自动化智能技术方面中,上述的理论分析和研究成果的运用只是一个方面。自适应控制、鲁棒控制、变结构控制、微分几何控制等也包括在电力系统自动化智能控制技术中。这些技术的不断发展必然会带来电力系统的管理和控制方式的改革,也会逐渐的完善现有的电力系统管理,提升管理水平,更好的节约能源,实现系统的高效和自动化运行。随着人们日益加强的对电力能源的依赖,以及电力系统管理人员高度重视技术,在自动化系统管理中,自动化系统已经深入到各个环节中,并且其特殊的优势影响到未来更广泛的运用,对电力系统起到了更加重要的作用。

参考文献

[1]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).

[2]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).

[3]钟建斌.智能技术在电能计量领域的展望[J].硅谷,2011(13).

论文作者:陆荣华

论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期

论文发表时间:2018/4/13

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