浅论电力系统自动化中智能技术的主要应用

任妍妍

【摘要】文章首先对电力系统中的自动化控制技术进行介绍，从管理控制、信息反馈、指令传输等方面进行。其次重点分析智能技术在自动化系统中的运用，详细探讨控制过程中使用到的技术方法。最后对控制阶段技术应用要点做出总结，可为电力系统安全运行提供保障，减轻技术人员工作压力，是现代化电力企业发展壮大的坚实基础。

【关键词】电力系用；自动化；智能技术

一、电力系统自动化简介

自动化技术运用在电力系统中，可做到自动控制调度、故障模拟检修，将多种使用功能编定到统一的程序中。可以减少人力资源的投入量，在电力输送环节更安全稳定，系统运行阶段检测数据出现误差也可在第一时间反馈至总控制中心，降低系统发生故障的几率。自动化与智能技术密不可分，借助计算机设备来实现远程控制，这一理念在电力系统运行中得到落实，并且技术手段也在不断进步。

二、电力系统自动化的详细内容

1、电网调度自动化系统

电网调度是对电力系统的控制，由信号发生器对外发出指令，用来调节设备使用过程中的导通功率。硬件主要由信号发生、采集装置与液晶显示屏组成，在其控制模块中使用单片机来实现调度功能。软件部分则需要技术人员编写特定的程序，用来计算采集到的数据信息。

2、电力工业管理系统自动化

电力系统规模庞大，设备导通后流经高压电，很难进行人工管理，通常是基于计算机设备来完成的。在电力系统的设计阶段需要根据使用功能及建设规模对自动化管理进行优化，要包含运转过程中的全部指令。企业也要考虑财政支出能力，满足使用功能的前提下尽量降低造价成本。

3、供电自动化系统

在供电环节运用自动化技术，可减轻技术人员工作压力，供电站向外输送电压时，需要根据使用方向对电压做出调节。例如常规居民用电是220V，动力电在380V之上，都可以通过自动化变电装置来完成，无需人工操作，这样工作人员与设备之间的操作距离可以达到安全标准。在控制基站中，可以安装多台计算机设备，并对现场工作系统进行区域划分，分别由不同设备监管，方便对局部指令做出更改。

4、电力系统信息自动传输系统

自动化技术在信息采集与传输方面已经足够成熟，可以做到不受距离影响，第一时间将系统变化反馈至控制中心。这一功能需要借助远动技术来实现，接收到信息后控制中心会快速运算，根据计算结果发出调度指令，是智能技术的表现形式之一，常用在大型发电厂中。将信息传感与指令发出控制相结合，能后在使用区域内形成完善的自动化体系，电力设备运行状态得到监管，不需要工作人员深入到生产车间做出调度，节省时间还能够提升安全性。

三、智能技术在电力系统自动化中的应用探究

1、神经网络的控制

1943，人们就研究出了人造的神经网络，其发展至今，已有六七十年历史，无论在算法还是模型结构方面，其对社会都有一定的影响意义。神经网络因其具有强鲁棒性、非线性的特性、自主组织学习能力以及本质的并行处理能力而一直受到人们的广泛关注。

神经网络主要由某一特定方式把许多简单的小神经元进行有序连接而组成，它具有以下作用：把大量信息资料都隐含在其连接的权值上，然后在某一特定算法的作用下来调节权值，以使m维空间向n维空间的复杂非线性的映射能在神经网络的作用下得到有效实现。

至今，神经网络理论研究的主要方向是：神经系统学习算法的研究、结构的研究、硬件的实现问题以及其模型等。

2、模糊控制

对控制系统而言，模型的建立是一种比较先进的方法，和常规模型的建立相比，模糊模型的建立显得比较简单，从这方面来看，模糊模型有一定优越性。因此，在电力系统（如电热炉、电风扇等）中，常通过模糊控制理论对系统进行有效控制。

现主要分析模糊逻辑控制器对常规恒温器的改进效果。电热炉通常是在恒温器的作用下来使某档的温度得到一定程度的保持，对其进行保温的实际应用中，通常会出现两个问题：①在恒温的过程中出现围绕恒温摆动的问题；②冷启动的过程中，出现越过恒温值的现象。把模糊控制器应用在电热炉中后，上述现象基本消失。模糊控制法主要对输入的量及温度变化情况这两个语言实施操作控制。通过5组语言的变量及相互跨接情况对每个语言进行描述，因此，可使用一张二维的查询表来表示输出量，而总的输出量（及控制量）就以每条规则来表示。把模糊控制器应用在电器中，能够起到良好的节电作用。

3、专家系统的控制

专家系统是智能技术在电力系统自动化中应用比较广泛的一项技术，其具有以下功能：①当电力系统处警告或紧急状态时，能对其进行有效识别，对系统有比较好的恢复及控制功能，而且还能提供相应的紧急处理方法；②具有切荷功能，对运行较慢的状态进行分析转换；③对故障点进行有效隔断；④对电力系统的短期负荷进行预先报告；⑤对调度人员进行专业技能培训；⑥对静态及动态系统的安全运行情况进行有效分析等。近几年来，虽然专家系统已被广泛应用在电力系统的自动化体系中，但是其还会出现一定的局限性，如不能电力专家所特有的创造性进行有效模拟，其所使用的知识还比较有限，且在功能性的深层次方面还缺乏一定程度的理解。另一方面，没有比较完善的管理及学习机构；当遇到复杂问题时不能采取有效措施进行解决；对某些高难度的知识进行验证时比较困难等。因此，对专家系统的开发还有待进一步研究，在研究的过程中，应对其系统进行有效验证及尝试，并使用先进的计算机网络技术对其进行不断改善，以使专家系统及对知识的获取能力及对问题的解决能力能够得到有效提高。

4、线性最优的控制

在现代控制的众多理论中，线性的最优控制占据着非常重要的地位，它把最优理论运用控制问题上，因此是一种比较好的表型形式。就目前而言，线性的最优控制手段是现代控制理论中应用最广泛且最成熟的一个主要部分。

线性最优控制主要通过最优励磁控制的方法来使距离较远的输电线路的输电能力得到一定程度的提高，此外，它对输电线路输电动态的品质也有比较有效的改善作用。根据线性最优控制可知，在大型机组中，可直接使用最优的励磁控制方法来取代传统的古典励磁方法。另一方面，对水轮发电机的电阻进行制動时，可通过线性最优的控制手段对时间进行有效控制。

根据上述两点可知，在各种电力生产中，线性最优的控制器已占据着越来越重要的地位，但是需注意的是，线性最优的控制器主要是根据电力系统中某些线性化模型进行有效设计的，因此，其在非线性的电力系统的应用还需进一步研究。

5、综合智能系统的控制

和智能控制方法及现代控制方法进行巧妙结合。如神经网络的自适应控制、神经网络的变结构控制、变结构的模糊控制、自适应或自组织的模糊控制等。主要包括各种智能控制方法间所用的交叉结合方式，在电力系统的研究中，常把专家系统和模糊控制进行结合使用，把神经网络和模糊控制进行结合使用，把自适应控制、模糊控制、神经网络控制进行结合使用，把神经网络和专家系统进行结合使用等。除了上述方法，还经常把变结构控制、微分几何控制、白适应控制等方法运用在电力系统中。智能技术在电力系统中的广泛应用能在很大程度上促进电力系统自动化进程的快速发展。

小结：本文主要从电力系统自动化简介、电力系统自动化的详细内容、智能技术在电力系统自动化中的应用探究作了相关论述，以促进电力系统自动化智能技术的不断发展。

参考文献：

[1] 谭美玲，赵永铭，沈野.探讨电力系统自动化中智能技术的应用[J].科技风，2012（06）.

[2] 韩小燕，孙吉裕，徐晓雷.电力系统自动化中智能技术的应用研究[J].华东电力，2014（10）.