摘要:電力系統(tǒng)自動(dòng)化包括電力的生產(chǎn)、傳輸以及整體管理的自動(dòng)化,但是電力系統(tǒng)整體是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng),具有時(shí)變性和很強(qiáng)的非線性,同時(shí)其相關(guān)參數(shù)也不是明確不變的;另一方面,電力系統(tǒng)不僅建在平原,還有部分建在丘陵、高原等地方,由于分布地域的廣泛,電力系統(tǒng)各電磁元件都有延遲、磁滯等物理特性,導(dǎo)致對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理十分困難,如何更加合理、科學(xué)地進(jìn)行調(diào)控成為電力系統(tǒng)發(fā)展的必然要求。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)自動(dòng)化;控制;智能技術(shù)
一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能技術(shù)的概述
1.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化概述
自動(dòng)化具體指的就是電力系統(tǒng)內(nèi)部的多種儀器與設(shè)備能夠自動(dòng)化地控制與監(jiān)控,也是組成電工二次系統(tǒng)的重要部分。通過對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的靈活運(yùn)用,能夠?qū)崿F(xiàn)局部或者是整體電力系統(tǒng)以及各元件的遠(yuǎn)程協(xié)調(diào)與控制。對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化而言,其主要的內(nèi)容包括了發(fā)電自動(dòng)化、配電自動(dòng)化與電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。又寸自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)前,相關(guān)技術(shù)工作人員應(yīng)積極學(xué)習(xí)智能技術(shù),以保證自身知識(shí)架構(gòu)的及時(shí)更新。
1.2智能技術(shù)研究
智能技術(shù)這一概念是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展的,而智能技術(shù)一般所指代的就是具備特定組織與自我學(xué)習(xí)以及適應(yīng)協(xié)調(diào)能力的人機(jī)接口以及體系結(jié)構(gòu),能夠有效地解決存在的問題,為此,在非線性與不確定問題的解決中十分適用。相比較于傳統(tǒng)控制手段,智能技術(shù)控制能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)中存在的問題予以及時(shí)地反饋,同時(shí)也能夠自動(dòng)化地解決問題,為系統(tǒng)本身效率的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由此可見,智能技術(shù)的有效應(yīng)用將計(jì)算機(jī)輔助作用逐漸轉(zhuǎn)向指導(dǎo)作用,尤其是在國家電網(wǎng)推廣改革方面,將智能技術(shù)應(yīng)用其中能夠有效地提升電力系統(tǒng)的安全性。
二、智能技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1用電更加智能
將智能技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)之中,可以使自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮到最佳狀態(tài),實(shí)現(xiàn)智能化用電目標(biāo)。如果在用電過程中出現(xiàn)此信息采集與設(shè)備智能化交互能力下降的情況時(shí),智能技術(shù)便會(huì)發(fā)揮作用,展開智能化用電模式。同時(shí)智能雙向互動(dòng)系統(tǒng)也可以達(dá)到電網(wǎng)用戶積極交互的目標(biāo),能夠?yàn)橛脩魩砀觾?yōu)質(zhì)的服務(wù)。
2.2發(fā)電更加智能
該項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用,可以使電力系統(tǒng)控制能力得到切實(shí)增強(qiáng),電源結(jié)構(gòu)與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)存在的問題也會(huì)得到優(yōu)化,可以在光伏發(fā)電與風(fēng)能發(fā)電科學(xué)中起到一定作用。智能技術(shù)會(huì)為信息雙向交互信息傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)提供可靠助益,能夠真正實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的高質(zhì)量控制,可以成功帶動(dòng)能源持續(xù)性發(fā)展。
2.3調(diào)度更加智能
智能技術(shù)最為突出的作用,就是能夠?qū)﹄娋W(wǎng)進(jìn)行合理調(diào)度,實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)運(yùn)作模式。就調(diào)度系統(tǒng)而言,系統(tǒng)需要擁有高水平的安全預(yù)警系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集系。同時(shí)智能技術(shù)的運(yùn)用,也能夠保證調(diào)度過程中系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)與安全的平衡,保證系統(tǒng)所含價(jià)值能夠被充分挖掘出來。
三、智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用
3.1線性最優(yōu)應(yīng)用
現(xiàn)代社會(huì)電力需求極高,且遠(yuǎn)距離輸電線路較多,在此環(huán)境中,使用最優(yōu)勵(lì)磁模式能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電機(jī)電壓的有效控制。主要是因?yàn)?,該控制方式是以線性最優(yōu)控制為依據(jù),對(duì)給定電壓與發(fā)電機(jī)測量電壓數(shù)值進(jìn)行比較,并運(yùn)用PID法完成對(duì)偏差數(shù)值的運(yùn)算,進(jìn)而獲得控制電壓數(shù)值。通過對(duì)最優(yōu)勵(lì)磁的運(yùn)用能夠?qū)ψ顑?yōu)電壓進(jìn)行科學(xué)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓相位轉(zhuǎn)移角的調(diào)整,保證控制電壓能夠被成功轉(zhuǎn)換為輸出型電壓,進(jìn)而完成相應(yīng)控制任務(wù)。按照線性最優(yōu)原則,技術(shù)人員能夠?qū)ψ顑?yōu)勵(lì)磁進(jìn)行合理運(yùn)用,保證局部線性模型控制內(nèi)容的切實(shí)強(qiáng)化。
3.2集成智能系統(tǒng)應(yīng)用
集成智能系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)合較為繁雜,擁有較大的智能控制潛能,主要包含電力系統(tǒng)間交聯(lián)與智能控制系統(tǒng)、技術(shù)等內(nèi)容。一些專家學(xué)者將專家系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模式融合在了一起,形成了新型集成智能系統(tǒng),使該系統(tǒng)獲得了新的發(fā)展方向。模糊系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以對(duì)非結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行更加優(yōu)質(zhì)的處理,所以將模糊邏輯與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起,具有一定技術(shù)基礎(chǔ)支持。雖然這兩項(xiàng)技術(shù)均屬于智能系統(tǒng)范疇,但兩者的側(cè)重角度卻并不一致,模糊邏輯更加注重對(duì)不確定性以及非統(tǒng)計(jì)性問題的處理,而人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更加適合低級(jí)別計(jì)算。此外,模糊邏輯會(huì)提供應(yīng)用程序框架,而感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送,兩者屬于相互補(bǔ)充的關(guān)系。
3.3模糊控制應(yīng)用
模糊控制屬于電力系統(tǒng)自動(dòng)化操作中常用的一種控制系統(tǒng),該系統(tǒng)的運(yùn)用能夠有效提高動(dòng)態(tài)模式控制精準(zhǔn)度,尤其對(duì)于內(nèi)容關(guān)系復(fù)雜與結(jié)構(gòu)龐雜的電力系統(tǒng)控制效果更加明顯。經(jīng)過多年發(fā)展,模糊控制已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛運(yùn)用,其可以有效克服電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)化以及變量復(fù)雜化的特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的有效控制,保證電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制水平的切實(shí)提升。模糊系統(tǒng)會(huì)對(duì)依靠自身數(shù)據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行有效控制,并會(huì)設(shè)置出相應(yīng)控制規(guī)則,以完成對(duì)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的模糊分析與處理。這種控制方式精準(zhǔn)度較高,能夠提升電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制可靠程度。
3.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模式出現(xiàn)在20世紀(jì)40年代,并在誕生幾十年后,出現(xiàn)了研究低迷的狀態(tài),直到后期人們認(rèn)識(shí)到了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的重要性,才開始重新展開了對(duì)該系統(tǒng)的研究,而現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也由此開始形成。這種控制系統(tǒng)由多種簡單性神經(jīng)元所組成,能夠?qū)μ囟?quán)重信息進(jìn)行連接,且會(huì)按照相應(yīng)學(xué)習(xí)算法,對(duì)權(quán)重進(jìn)行調(diào)整,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)M維空間到N維空間的非線性映射處理。現(xiàn)代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更加傾向?qū)ι窠?jīng)機(jī)構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)新型學(xué)習(xí)算法的研究,可以有效解決神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件問題。
3.5專家系統(tǒng)應(yīng)用
智能技術(shù)的運(yùn)用,使得專家系統(tǒng)開始形成,并在電力自動(dòng)化系統(tǒng)種得到了運(yùn)用。該系統(tǒng)涉及內(nèi)容相對(duì)較多,應(yīng)急處理系統(tǒng)、電力系統(tǒng)性能恢復(fù)以及系統(tǒng)狀態(tài)調(diào)試都屬于該系統(tǒng)內(nèi)容,同時(shí)短期電力負(fù)荷預(yù)警、系統(tǒng)電源狀態(tài)識(shí)別與故障排除等內(nèi)容也涵蓋在其中。由于該系統(tǒng)約束力較大,整體系統(tǒng)智能化水平也需要進(jìn)行提升,所以該系統(tǒng)仍需不斷進(jìn)行優(yōu)化。
四、結(jié)語
總而言之,電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性具有十分重大的意義。要想確保這一目標(biāo)可以更好的實(shí)現(xiàn),需要在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制當(dāng)中加強(qiáng)對(duì)智能技術(shù)的合理運(yùn)用,從而確保各個(gè)控制環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)智能化的目的,確保其效果的進(jìn)一步提高。
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(作者單位:國網(wǎng)湖北省電力有限公司監(jiān)利縣供電公司)
作者簡介:趙家財(cái)(1992.2.6),性別:男;籍貫:湖北省荊州市監(jiān)利縣;民族:漢;學(xué)歷:本科;職稱:助理工程師; 研究方向:電力工程。