电力系统自动化中智能技术的应用

权静

摘 要：科学研究领域的不断延伸、科学技术的快速发展极大地推动了各行各业的快速发展。智能技术正是其中一项在各个领域得到了广泛应用的现代科学技术之一。在高风险行业中，智能技术的应用使一些工作人员从高危、大负荷工作中解脱出来，优化了生产、运营管理的水平。该文从电力行业的电力系统自动化出发，就其中的智能技术的应用进行分析，并对电力系统自动化中智能技术应用的未来发展展开讨论。

关键词：电力系统自动化 智能技术应用 未来发展

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（c）-0003-02

智能技术的广泛应用使一些从事高危行业的工作人员从危险系数高、工作符合大的工作中解脱出来，并提高了相关工作的工作质量和效率。一些电力工作长时间处在高温、高压的环境下，属于典型的高危工作。智能技术在电力企业的充分应用可以显著提高电力系统的运行以及电力调度的安全性、稳定性以及可靠性，以智能技术为基础的各项电力系统管理运行工作，工作人员在开展工作时的工作效率、安全也得到更好的保障。随着智能技术自身的不断进步、完善，未来在电力系统的自动化运行上会有更加广泛的应用空间，也能够帮助电力自动化系统发挥最大的效能。

1 电力系统自动化中智能技术综述

电力系统是一个庞大的、运行十分复杂且具有危险性的巨维数动态式系统，具有很强的非线性和时变性特征。电力系统在运行过程中会出现大量不可确定的参数以及未能及时处理的动态化数据内容。而电力系统覆盖广阔，其中的电气元件、设备等在运行过程中存在磁滞、饱和、延迟等复杂的物理特征，这些对于电气系统的有效控制来说是非常不利的，增加了控制的难度。随着现代科学领域的延伸、融合，科学技术得到了有效地发展，电力自动化控制系统的出现在很大程度上解决了电力系统中上述提到的问题。然而，不断增加的各电压等级高压线路数量，覆盖范围越来越大的电网系统，线路运行管理成本及难度的上升等一些新形势的出现，要求电力系统自动化必须不断发展，逐渐发展并完善起来的人工智能技术、智能监控技术、专家系统等多项智能技术，辅助并促进了电力系统自动化的进一步发展。

2 电力系统自动化中智能技术具体应用

智能技术在电力系统中的主要应用是对系统自动化中设备的故障进行诊断，目前使用较多的智能技术有神经网络控制技术（ANN）、智能专家系统（ES）、模糊控制法、线性最优控制技术以及综合智能系统，这5种技术更有优势，应用时也存在一定的局限性。

2.1 智能专家系统

智能专家系统在电力系统中的应用主要包括辨识电力系统是都处于警告或紧急状态下、制定相应的应急处理方案、进行系统恢复、系统状态转换分析、电流及电压等负荷的切换、落实系统规划、隔离故障点、无功补偿电压、对电力系统实施短期负荷的预报调整、对电力系统自动化的静态及动态进行安全分析等。智能专家系统的应用不需要对专业理论、专家实践经验等进行知识转化，可以根据该领域专家提供的故障实例完善故障诊断的模版集，然后通过故障模版集对故障类型进行识别并定位故障元件。

2.2 模式控制法

模糊控制法以模糊控制理论为基础，对电力系统设备故障、断路器以及保护装置等元器件之间进行可度量描述，依托于既定的控制数据和控制原则，运用模糊理论对模糊输入值进行推导，获取输出值。这种方法可以对一些不精确、不确定及客观的问题进行针对性处理，比如，电力调度系统中危险点预控问题。

2.3 神经网络控制技术

神经网络控制技术具有非线性、能够进行并行处理能力、强鲁棒性以及具有自组织自学习能力等多个特点，受到了人们的普遍关注和深入研究。神经网络通过大量简单的神经元件按照相应的方式连接而成。根据一定的学习算法调节权值，神经网络使m维空间到n维空间的非线性映射得到了实现。

2.4 线性最优控制

线性最优控制是众多现代控制理论中应用最广泛、也最成熟的理论分支之一。目前，最受到关注的是由卢强等人提出的利用最优励磁控制手段来提高远距离输电线路的输电能力、改善动态品质。这一系列的研究成果指出大型机组应该用最优励磁控制直接代替古典励磁方式。此外，最优励磁控制在水轮发电机组制动电阻的时间控制方面也得到了相应的成功应用。然而，由于控制器仅针对电力系统的局部线性化模型进行的设计，在较强的非线性电力系统中，在大干扰的工作环境下，控制效果不佳。

2.5 综合智能系统

综合智能系统既包含了智能控制技术与现代控制方法的结合，如模糊变结构控制、自适应神经网络控制、自适应模糊控制等；也包含了各种智能控制方法之间的交叉结合。综合智能系统对电力系统這样庞大又复杂的大系统而言，有着非常巨大的应用潜力。目前，电力系统的研究中对神经网络控制与智能专家系统的结合，智能专家系统与模糊控制技术的结合，神经网络与模糊控制技术的结合，神经网络控制、模糊控制与自适应控制的结合等方面的研究较多。各种方法之间的优势点不同，比如，神经网络控制适合用来处理非结构化信息，模糊控制系统适合处理结构化知识，将模糊逻辑和人工神经网络进行有效结合就有了科学合理的知识基础。

除了上述提到的方法以外，智能监控技术在电力系统自动化中也得到相应的应用。通过智能监控系统，实现了实时的电力系统监控，能够及时、快速、精准地发现系统故障。先进的计算机技术、网络技术以及控制技术在电力系统中的充分应用，表明了发展智能监控技术的必要性和重要性。只有在提升系统故障的监测水平的基础上，才能更好地发挥应用于电力系统自动化中的各项技术的最大效能。

3 电力系统自动化中智能技术应用的未来发展

从电力系统自动化中智能技术的应用现状以及智能技术自身的发展情况来看，未来的智能技术应用趋势将朝着多元化、全方位系统化的方向来发展。比如，推动电力系统自动化控制系统从开环监测向闭环监测发展，从能量管理系统应用延伸至配电管理系统中；比如实现全电网的监测控制与数据手机系统，变电站自动化向变电站综合自动化方向升级，将单一功能升级为多功能一体化发展。智能技术应用的未来发展方向是为了电力系统运行管理能够实现更大的经济性、安全性以及稳定性。

4 结语

现代科学技术的发展带动了各行业的进步。智能技术对于电力系统自动化发展有着非常重要的作用。智能技术的应用提升了整体电力系统的经济性、安全性和稳定性。智能技术自身的不断发展与完善，以及在电力系统应用中广度和深度的不断扩大，都将会对电力系统自动化水平的提升起到推动作用。相关工作人员要主动学习和研究智能技术在电力系统中的应用，熟练掌握相应的技术，发挥创新思路，研发出更加全面、有效的智能技术为电力系统建设服务。

参考文献

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