王文飛
(國網(wǎng)江西省電力有限公司龍南縣供電分公司,江西 贛州 341700)
電力系統(tǒng)是與人們?nèi)粘I詈推髽I(yè)生產(chǎn)息息相關的,所以保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行尤為關鍵。眾所周知,電力系統(tǒng)覆蓋范圍廣、系統(tǒng)元件多,在其運行過程中隨意一個系統(tǒng)元件出現(xiàn)損壞都會影響到電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量,由此可見電力系統(tǒng)控制難度較大。而且隨著人們生活水平在不斷提高,對于電的需求也在不斷增加,這就需要保障電力系統(tǒng)安全運行,為人民群眾提供優(yōu)質(zhì)服務。在21世紀的今天,科學技術的發(fā)展日新月異,將智能技術應用到電力系統(tǒng)自動化中,有效提高了電力系統(tǒng)的性能,也為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供重要保障。
以往我國電力系統(tǒng)的運行都是通過人力方式進行,這種人力運行方式一度解決了人民群眾和社會經(jīng)濟發(fā)展的用電需求,但是隨著我國用電客戶在不斷增多,電力行業(yè)也得到了飛速發(fā)展,電網(wǎng)設置的數(shù)量和規(guī)模多而復雜,以往的人力操作方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化用電需求,電力系統(tǒng)自動化應運而生。電力系統(tǒng)自動化指的是將電力系統(tǒng)中發(fā)電裝置、電網(wǎng)調(diào)度以及配電系統(tǒng)應用智能信息處理技術,從而提高電力系統(tǒng)的自動化控制水平,其應用網(wǎng)絡技術、信息技術,計算機技術等,通過這些先進的技術手段來模擬人工操作模式進行電力系統(tǒng)的控制,其最終目的就是實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動控制、檢測和管理,電能的自動生產(chǎn)、自動管理運輸環(huán)節(jié),從而有效提高電力系統(tǒng)的運行效率。
隨著計算機技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、仿生學技術的發(fā)展,智能技術隨之產(chǎn)生,其是能夠模擬人類行為和思維的技術,并且還具備一定模仿能力、學習能力、適應和組織能力等,可以對電力系統(tǒng)中的檢測設備所收集數(shù)據(jù)進行分析處理,從而對電力系統(tǒng)進行適當調(diào)整。對比傳統(tǒng)的控制手段而言,智能技術控制技術具有很大的優(yōu)勢,不僅能夠反饋系統(tǒng)和設備運行中問題,還能進行自動化解決,有效提高了設備和系統(tǒng)運行效率。所以,智能技術尤其適用于非線性和不確定問題的解決上,智能技術的誕生也將計算機由輔助作用逐漸轉變?yōu)橹鲗ё饔谩V悄芗夹g主要是由神經(jīng)網(wǎng)絡控制、模糊控制、專家系統(tǒng)控制、綜合智能控制以及線性最優(yōu)控制等組成,隨著電力事業(yè)的發(fā)展,智能技術已經(jīng)廣泛應用到電力系統(tǒng)自動化中,不僅提高電力系統(tǒng)自動化控制水平,還為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供重要保障。
顧名思義,神經(jīng)網(wǎng)絡控制是通過人腦神經(jīng)理論和控制理論結合下產(chǎn)生的新型智能技術,是典型的非線性特征。神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術是由復雜的神經(jīng)元組成,相比其他智能技術而言,其具有強大組織學習能力、信息處理能力和管理能力。首先是神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術有效代替了人工控制,實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的自動化控制;其次神經(jīng)網(wǎng)絡技術也具備一定計算機技術,在其應用電力系統(tǒng)自動化中,提高了電力系統(tǒng)中數(shù)據(jù)計算能力;最后是神經(jīng)網(wǎng)絡技術在電力系統(tǒng)應用中,還能和其他的智能技術進行有機結合,從而提高電力自動化系統(tǒng)中參數(shù)優(yōu)化和故障診斷能力,通過獲得數(shù)據(jù)進行自動分析,從而得出電力設備的能量消耗、設備損耗值以及總能耗。
以往控制系統(tǒng)中,動態(tài)模式的精確度是決定控制技術效果的關鍵因素,但是在實際操作中,動態(tài)模式精確度難以真正測量到位,這是由于在控制系統(tǒng)中很多量很容易發(fā)生變化,系統(tǒng)動態(tài)情況的掌握也就無從談起,控制技術所取得效果往往不佳。模糊控制技術是在數(shù)學理論基礎上發(fā)展起來的,其能夠模擬人的綜合決策過程和近似推理的過程,來提高控制算法的合理性、準確性和適應性。將模糊控制技術應用到電力系統(tǒng)自動化操作過程中,不僅有效保障了控制系統(tǒng)動態(tài)模式測量的精確度,還增加了電力系統(tǒng)控制效果,還能有效解決電力設備運行過程中出現(xiàn)的噪音問題。模糊控制技術已經(jīng)廣泛應用到我們?nèi)粘I詈蜕a(chǎn)中,人們生活中所使用的電磁爐、電飯煲以及電風扇等電器都是模糊控制技術的體現(xiàn)。除此之外,在現(xiàn)代化電力系統(tǒng)中,首先要做的就是構建電力系統(tǒng)模型才能進行實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的控制,模糊控制技術具有應用簡單的特點,也是構建電力系統(tǒng)模型不二選擇。
在電力系統(tǒng)自動化中應用最多的就是專家控制系統(tǒng)技術,其工作原理就是通過計算機技術來模擬專家,在遇到問題時也能通過專家角度區(qū)解決,所以這個系統(tǒng)中應用了大量的專家知識、經(jīng)驗以及推理方法,可以說專家控制系統(tǒng)就是智能技術和計算機技術結合下的完美產(chǎn)物。將其應用到電力系統(tǒng)中,可以全面觀察其運行狀態(tài),及時識別警告狀態(tài),并采取應對措施,及時解決電力系統(tǒng)中突發(fā)的緊急情況,通過識別電力系統(tǒng)警告狀態(tài)的靜態(tài)和動態(tài),然后對系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進行自動化處理,確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。專家控制系統(tǒng)因此也被廣泛應用電力系統(tǒng)自動化中,主要用于自動化設備的運行、操作、管理等方面,推動了電力系統(tǒng)自動化進程。需要注意的是專家系統(tǒng)控制系統(tǒng)內(nèi)是有著豐富的專家知識、經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫,但是在面對復雜的專業(yè)性問題以及創(chuàng)新問題時往往手足無措,所以應當加大對專家控制系統(tǒng)的研究,使其逐步完善。
線性最優(yōu)化控制系統(tǒng)在現(xiàn)代控制理論中是非常重要的內(nèi)容,其也是實踐中應用最為廣泛智能技術之一。在電力系統(tǒng)自動化中線性最優(yōu)控制技術應用最佳的就是最優(yōu)勵磁控制技術,將其應用到電力系統(tǒng)中,不僅有效改善了動態(tài)品質(zhì)問題,還大大提高了長距離輸電線路的輸電能力,所以最優(yōu)勵磁技術在長距離輸電線路的應用最多,推動了電力系統(tǒng)自動化進程。除此之外,線性最優(yōu)化控制技術還在水輪發(fā)電機中有所應用,有效控制了發(fā)電機制動電阻,提高了發(fā)電機的運行效率。需要注意的是,線性最優(yōu)化控制技術只能在某些特定環(huán)境中才能真正發(fā)揮出其最大功效,在其他工作環(huán)境中線性最優(yōu)化控制技術并不具備優(yōu)勢,所以線性最優(yōu)化控制技術應當妥善使用。
綜合智能控制系統(tǒng)涉及了很多方面,應用最多的是現(xiàn)代控制和智能控制結合以及多種不同智能控制技術的融合。由于現(xiàn)代化電力系統(tǒng)是一個復雜、龐大的系統(tǒng),其運行規(guī)律、內(nèi)部構造都較為復雜,以往的人工控制方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化電力系統(tǒng)發(fā)展需求,這就需要將綜合智能控制技術應用其中,能夠全面了解到電力系統(tǒng)運行狀況以及內(nèi)部組成。在電力系統(tǒng)自動化中運用最多綜合智能系統(tǒng)就是專家控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)結合、模糊控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)結合、專家控制系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)結合以及模糊控制系統(tǒng)和其他的控制系統(tǒng)集合。通過交叉結合的方式將不同智能控制技術之間優(yōu)點互補,消除自身的缺點,將其結合后產(chǎn)物應用到電力系統(tǒng)自動化中,不僅有效提高電力系統(tǒng)自動化運行效率和質(zhì)量,還能確保其運行安全性。
隨著科學技術不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)自動化由以往單一單元轉變?yōu)槎喙δ軉卧?、單向監(jiān)控也轉變?yōu)槎嗑€控制、高電壓等級調(diào)節(jié)也逐漸轉變?yōu)榈碗妷赫{(diào)節(jié)。由此可見,我國電力系統(tǒng)自動化智能技術也日益成熟,其未來發(fā)展趨勢也是為了實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化實時控制、人工智能故障診斷這兩個個方向。首先人工智能故障診斷。以往電力系統(tǒng)故障診斷由單過程、單故障診斷以及無法滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求,人工智能故障診斷能夠在電力設備的實際運行狀況下基礎上,對設備進行全方面的分析,并進行故障預防,控制電力系統(tǒng)運行質(zhì)量;其次智能化實時控制主要是在電力系統(tǒng)中,實現(xiàn)對其實時監(jiān)控和電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析,不僅能夠有效減少故障發(fā)生機率,還能減少設備資源的能耗。
總而言之,隨著現(xiàn)代電力事業(yè)的發(fā)展,智能技術已成為電力系統(tǒng)自動化中重要組成部分,不僅能有效提高電力系統(tǒng)運質(zhì)量和效率,保障運行安全穩(wěn)定,還提高了電力系統(tǒng)自動化進程。所以,電力事業(yè)應當加大對智能技術的研究力度,不斷創(chuàng)新、改善不足,從而推動電力企業(yè)健康穩(wěn)定發(fā)展。