电力系统自动化控制中智能技术应用分析

（山东电工电气集团有限公司，山东 济南 250002）

电力系统自动化是电力系统一直以来力求的发展方向，智能技术的应用更好的服务了自动化功能。二者的“强强联手”，不但强化了智能技术应用的范围，而且顺应了时代发展的潮流，大大推动了电力工程的发展，提高了自动化控制效率。在当前，我国经济飞速发展，科学技术研究也不断取得重大突破的强大背景下，电力系统自动化中智能技术的应用就很好地呼应了这一背景。下文将重点介绍电力系统自动化控制中的智能技术应用，斌作出一些简要分析。

1 智能化技术定义

智能化技术的核心主要体现在三个方面：计算机技术、精密传感技术、GPS定位技术。这三个技术综合应用，使得智能化技术的优势在各大领域中得到很好的运用。它的优点大概可以概括为以下几点：减轻了工作人员的工作强度，改善了操作者的工作环境；提高了相关工程的质量与效率；提高了机器的自动化程度及智能化水平；解决了某些危险场合或重点施工中的难题；提高了机器设备的可靠性；实现了初步的智能化故障诊断等。

智能化技术在之后的发展趋势主要偏重于三个方向：（1）性能发展方向：高速高精度高仿化、柔性化、工艺复合性和多轴化、实时智能化；（2）功能发展方向：用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化、内装高性能PLC、多媒体技术应用；（3）体系结构的发展：集成化、模块化、网络化。

2 现阶段我国电力系统自动化控制中智能技术应用情况

目前，我国的电力事业在不断发展，对于智能化技术的要求也在不断提高。智能化技术在电力自动化系统中的应用也越来越普遍，它为电力系统自动化的发展作出了巨大贡献，提高了自动化控制效率，推动了电力事业的发展。虽然智能技术的应用发挥了它的优势，起到了一定的促进作用，但电力系统中仍存在一系列问题需要解决，包括智能技术在内，也有需要改进的地方。比如，电力系统本身就是一项工作难度大、危险系数高的工程，在运行过程中，太多的不确定因素会引发一系列安全事故等；而智能技术的缺陷在于它刚投入市场不久，应用时间较短，在实时智能化、网络化等方面还需要不断改进和提高，目前它在电力系统自动化中的应用存在的最主要问题是资源不能达到完全共享，致使自动化程度不足等。因此，电力系统自动化的智能技术的应用还需要摸索探究，向着更好的方向发展。

3 目前我国电力系统自动化控制中常用的智能技术应用

因为智能技术的多元化，在电力系统中所应用的技术也不完全相同，但相对来讲，智能技术的应用成果还是有比较典型的几个代表的，最常用的主要为以下五种：

3．1 模糊理论应用

模糊理论，即用到了模糊集合的基本概念或连续隶属度函数的理论，在它的五大分支中，模糊逻辑与人工智能主要指引入经典逻辑学中的近似推理，且在模糊信息和近似推理的基础上开发的专家系统，这也是运用在电力系统中比较核心的部分，最核心的部分是模糊系统中的模糊控制，主要用于信号处理和通信。模糊理论在电力系统中的应用主要集中在三个方面：稳定分析、经济运行、系统控制。在电力系统自动化控制中，主要运用模糊逻辑，然后保证电力系统具备完整的逻辑推理能力并运用，模拟实施人类的决策。模糊理论在电力系统中应用较多的是家电设备，比如电风扇、电磁炉等。

3．2 专家系统应用

专家系统作为人工智能的一项重要分支，它主要指针对实际领域，建造专家系统，在特定的领域内模仿人类专家的思维模式来解决实际问题，是一个具有智能特点的计算机程序。电力系统自身工程难度大、危险系数高的特点，决定了这个领域的专家的水平要求更高，需要有非常丰富的专业知识，还要具备足够的经验，因此，电力系统方面的专家比较少。这种情况下，经常会出现一种情况，即电力系统出现的故障远远超过了可以请到的专家，问题得不到及时解决。此时，智能化的专家系统就派上用场了，它的诞生过程如下：首先将专家需要的大量专业知识存储入数据库中，将专家讲授过的经验经过整合也传入数据库中，对这些资料进行分类并分析，然后当电力系统出现故障后，专家系统会模仿人类专家的思维去思考问题，用数据库中的知识及相关经验分析问题，通过智能技术来解决问题。但是该系统应用存在的缺陷是缺乏创新性，只能解决曾经出现过的问题，当电力系统忽然出现一个新的故障时，它不能主动思考，数据库中没有资料，存在局限性，使得该故障不能很好地得到解决。

3．3 神经网络的应用

神经网络作为智能控制的一个新分支，为具有非线性、不确定、不确知三大难题的系统控制问题提出了新的解决办法，是神经网络理论与控制理论相结合的产物。它利用某种特殊的方式，将数量巨大、连接复杂且紧密的神经元形成神经网络控制。现阶段，我国在神经网络控制相比20世纪40年代已经取得了较大的成就，突破了传统的研究方式。神经网络控制在电力系统中主要应用与管理控制和图像处理方面，但也存在一定的局限性：由于技术和条件的有限性，使得它无法更好地运用于更大规模更复杂的电力系统，因此，该应用还需要改进完善。

3．4 综合智能系统应用

综合智能系统的应用，最大特点在于“综合”两个字，因为电力系统的复杂性，使得单一的智能技术不能很好地控制电力系统自动化，多种智能化技术相互结合，综合运用能更好地服务于电力系统自动化。现阶段，模糊理论与专家系统的综合运用较为常见，相互协调的结果使最后的自动化控制更加科学有效。在之后的发展中，可以考虑其他几种系统的综合运用，更好地为电力系统自动化控制提供帮助。

3．5 线性最优控制

线性最优控制的实质是找出允许控制的作用，使动态系统从初始状态转移到某种要求的终端状态，即多种方法寻找最优法。它作为现代控制理论中的重要研究方式，针对电力系统的局部线性化模型来设计，是较为成熟和完善的，也是在电力系统自动化控制中应用最广泛的。比如，在最优快速汽门控制器中的应用，在该控制器的设计方面，通过多机系统，为了使不同地点的机组的综合控制器的技术目标相互配合，采用了最优协联控制器。此外，在最优励磁控制器和水轮发电机的最优时间控制方面也取得了较大的成功。但该控制存在的问题是，在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。

4 电力系统自动化智能技术发展形势

4．1 智能化实时控制

智能技术在电力系统自动化中的应用，在智能化实时控制方面需要提高。实时控制对于电力系统而言，是个非常重要且严肃的问题，电力系统发生故障，如果不能得到及时解决，会引发更大的电力安全事故，损失严重。因此，相关智能技术开发人员应该优化智能化技术的实时控制技术，对电力系统自动化实施更及时安全的控制，在问题的开端尽快解决，降低损失，有效提高电力系统的运行，切不能等小问题恶化成大问题时，才想办法着手解决。因此，智能化技术实时控制的实现只是时间问题，在未来某一天，它一定会更好地应用于电力系统，实时控制自动化，降低电力系统的危险系数。

4．2 人工智能故障诊断技术的应用措施

正如前文分析到的专家系统，它存在的局限性主要在于不能像人类一样，进行主动思考，因此，人工智能故障诊断技术的应用也需要提上日程。在电力系统出现故障时，不只是一味地搜索数据库中保存的资料，通过以前的记录来解决当下发生的问题，而是能根据资料，自己主动思考，独立思考，对故障进行诊断并解决。不论是旧问题还是新的麻烦，都应该通过智能技术的应用，得到解决。希望它能打破传统的局限性，发展创新性的人工智能，与电力系统自动化控制共同向更好的未来发展。

4．3 综合智能控制

综合智能控制，能更全面的解决电力系统自动化中控制出现的问题。一项又一项的智能技术的诞生，在不断刷新着人类的记忆，每个都有它自己擅长的领域，但遇到较复杂的问题，它的专业性则成了它最大的缺陷。综合智能的运用，能为电力系统自动化控制中出现的故障提供更加科学的决策，将各个智能的优点结合，相互弥补不足之处。综合智能控制，也是未来电力系统智能技术发展的大势所趋，也会在该系统中占据更为重要的地位。

5 结语

电力系统自动化，对人们的生活产生了极大的影响，便利了人们的生活。随着各种智能技术的不断发展，在电力系统自动化中的应用会更加完善科学，也会不断满足人们日益扩大的需求。电力系统自身存在的工作难度大、危险系数高，有望通过智能技术的不断改进从而得到改善，使得我国电力事业的发展大步向前迈进，提高电力行业的经济收益和运行效率。对于现阶段我国电力系统自动化控制中存在的问题，要尽快解决，并且和智能技术共同发展，以便于未来智能技术能更好地应用于该领域。