智能化技术与电力系统自动化的融合策略

张广晓 李其瑞

（1.山东德源电力科技股份有限公司 山东省济南市 250101）（2.北京国旺盛源智能终端科技有限公司山东分公司 山东省济南市 250000）

随着我国近年社会的持续进步与各行业的平稳发展，社会生产生活所需的电力能源规模及需求随之不断攀升，同时对电力能源标准也提出了更为明确与严苛的要求。鉴于此现实背景，电力系统一定重视并引进各类成熟的科学技术，持续提升自身运行的平稳性与安全性，继而为社会进步及经济发展提供有效且持续的电力能源供给。智能化技术作为新兴技术的典型技术之一，自身具备诸多显著优势，因为在多个领域中获得普及性兼顾应用，并且为各应用行业领域的稳定发展注入持续的生机与活力。

1 智能化技术概述

当今社会现代化技术发展日新月异，智能化技术是未来科技发展一个相对明确的方向及技术创新趋势，更是电力系统实现平稳发展的核心所在。通常来说，即为事物借助计算机网络、大数据、物联网、云计算及人工智能等多项先进技术的加持下，使自身属性符合各种需求的过程。智能化技术融合于电力系统自动化的整个过程中，即可确保系统提供智能化操作，同时也提升自动化实践的控制效率。另外，电力自动化与智能化技术的有效融合可以使电力系统作业是减少人力资源投入，并使电力系统运营效率得以提升。对照传统电力系统控制方式而言，智能化技术应用于电力系统的优势主要体现在智能化与适应性两个方面。智能化技术发展以多个学科为依托，加之自身功能复杂且模块众多，因此电力自动化引入智能化技术应用前，要确保相关技术人员熟练掌握具体操作方法，同时要开展实际运行的测试，以确保二者实现有效与深度融合。

智能化技术与电力系统自动化的融合应用，即可推动电力系统调节功能与控制水平的提升，也可确保系统运转性能得以提升，尽可能减少故障发生的机率。电力自动化与智能化技术的融合要全面提高对电力设备的管控能力，使自动化控制过程更为简捷与灵活，因此未来发展潜力广阔且巨大。

2 智能化技术与电力系统自动化的融合技术

电力系统自动化深度融合于智能化技术，主要体现于二者在技术层面的整合。智能化技术涵盖众多分支技术，各技术均具有与众不同的特征，因此要基于各技术特征明确其与电力系统造化的技术融合方式，使智能化技术可以全面发挥出自身价值，为电力系统造化的全面提升奠定扎实的基础。

2.1 专家系统技术

（1）完成紧急状态辨识。就电力系统自动化而言，专家系统控制这一技术应用前景极为广阔。该技术可准确辨识出电力设备的紧急或是警告等不同状态，继而操控电力系统使之自动或智能选用匹配的处置预定，使电力系统得以正常运行。

（2）规划电力系统功能。专家控制技术可基于电力系统需求为其提供系统整体规划及调度人员培训等相关功能，使电力调度人员可真正提高自身的职业素质与综合能力。

（3）此项控制技术能够对电力系统运行短期超负荷做出预警提示，及时分析系统自动化运行的静态与动态对应的安全状态，隔离出系统本身出现故障的具体位置，尽可能减少故障对系统运行形成的负面影响。

专家控制技术优势较为明显，然而因其仍处于发展完善过程中，所以必然也存在一定的不足，即该控制技术过于依赖专家的知识及经验，因此若专家知识储备未能及时更新，则对推进电力系统自动化形成阻碍。同时相关电力系统知识库均会定期更新相关规则及标准，因此要求专家控制技术建构起与知识库的时时联系，以规避两个结构的功能性兼顾间的矛盾对于电力自化控制实现实时性的影响。

2.2 模糊控制技术

智能化技术整合于电力系统自动化的过程而言，需要在电力系统内构建超导需要的数学分析研究模型，传统数学模拟模型建立存在一定难度，无法精确到数据参数的设计。电力系统本身为系统且复杂的规模化工程，其控制自动化涉及多个方面，加之系统海量数据的规模化处理，因此基于这样力数据为基础建立匹配的自动化控制数学模型相对较难。鉴于此，引入智能技术的模糊控制技术，借助此项技术对相关数据及模型的内在逻辑、作用机理及语言变量进行模糊化处理，继而使系统造化控制变得相对简单，提升系统智能化技术应用的可操作性与适用性，适用于电力造化这类强调时变性及非线性的控制系统及模型。模糊控制技术在多信领域及实际生活中得到普及性应用，如日常生活内借助此控制技术对常用电器实施模糊智能化控制，典型的如电饭煲等。电力系统自动化对于模糊控制技术的整合应用主要体现在智能电网方面，借助模糊控制设定好电网中的运行阀值，随后依照系统所处的目标真实状态开展实时的模糊化智能管控，确保电力系统自动化及智慧电网运行的平衡性与稳定性。

2.3 人工智能技术

随着电力自动化对于智能化技术的持续整合，智能技术开始应于电气系统总体危险作业中，同时在高精度电气任务也借助人工智能技术实现机器化操作，使自动化管控制隐藏的操作风险得以降低，使自动化控制效用得到大幅度提升。人工智能在电力自动化中的应用可有效提升电力系统运转的时效性与安全性。现阶段电力系统中常用的人工智能以PLC 编程技术为代表，其利用自身的编程代码取代传统的电力控制手段，PLC 基于传统电力自动化顺序控制器为前提，融合微电子、计算机、自动控制和通讯等多项先进技术于一体的新型工业控制装置。现阶段已经取代继电器、执行逻辑、计时计数等传统顺序控制食品，基于PLC 技术借助人工智能创新了电力系统自动化传统的基础编程方式，构建起柔性的电力系统编程智能化控制，为电气稳定运行提供保障。

人工智能应用于电力自动化旨在诊断并分析系统设备出现的故障或缺陷。传统电力故障多依靠人工手段进行，借助经验预测故障发生的原因，依照电力系统数据库内故障问题记录对系统状态进行诊断与评估，同时测试故障发生位置及根源，并预估故障对电力自动化的影响程度与范围。而借助人工智能在全面提升故障问题诊断准确率的同时，使故障分析效率随之增加，对及时处理电力故障、确保系统健康运行至关重要。

2.4 线性最优控制技术

最优控制为现阶段最优化理论在电力系统自动化控制层面应用的有效表现，在满足特定前提与条件时，查找并选取最科学的运行策略来完成控制的整个过程，旨在使系统运行性能实现最佳化。线性最优控制这一技术全面应于电力自动化中，可有效发挥出其先进性与智能性，提升电力系统控制的科学性与有效性。该技术作为现阶段线性最优控制理论的实践控制应用代表，可以为电力自动化实现最优磁控，继而使电力远距离传送得以实现，同时使输电线路水平不断增加。现今基于电力自动化的最优励磁控制成为我国电力系统提升运营效率的核心技术，实践效果显著，使电力系统自动化控制进一步提升了智能化水平。的核心控制技术，并在实践中取得了良好的效果。在实际应用时，也要关注到线性最优控制的不足之处，即该技术仅可以明确电力自动化控制内的局部线性模型处理实现最优控制，相对而言控制范围受限。若电力系统自动化基于非线性模型建立时，则该技术难以实现线性最优控制。

2.5 电力监控技术

监控技术本身即为电力自动化体系不可或缺的核心构成，更是自动化控制的关键技术之一。要确保电力系统的正常运转，控制中心人员则要借助监控系统时时了解并掌握系统各模块及设备的作业态，及时获取电力自动化控制隐藏的问题及故障，在第一时间内采取有效措施进行针对性处理，确保电力系统平稳、良性运行。基于智能化技术的电力自动化监控还可以实现电力系统远程测温、遥控电压电流等动态等功能，一旦发现异常则及时预警、并完成遥控闭锁等安全操作，提升电力控制自动化作业效率，优化人力资源配置，确保电力生产的可靠性与传输的安全性。

2.6 神经网络控制技术

神经网络控制是基于人脑神经理论为基础，并与控制理论互为融合的一类智能化创新技术，其具备非线性特征。人工神经网络控制技术应用于现阶段电力系统自动化控制也是遵循技术的非线性原则，对电力系统信息数据库、运营数据等开展全面控制。神经网络控制为数学理论、人工智能、互联网及计算机等多项学术及技术的有机结合，形成健全的电力系统能源耗费、损失及计算的研究框架，使电力系统可以强化能源耗费及调整。该技术基于复杂神经元的基础组成，拥有出众的学习协作能力、信息处理及分析，同时还对信息加以管理与整合。电力自动化系统借助神经网络技术，全面提升自身故障或缺陷的诊断、分析与处理能力。同时引入其他类型的智能化技术，为电网调度智能化、电网运营市场化及控制管理自主化提供可靠的基础。

2.7 综合智能系统

综合智能系统即将多种智能技术加以融合后投入实际应用的智能综合系统，其集成多项智能化技术的典型优势，同时改进各智能技术的不足后全面提升电力自动化控制水平，使系统实现优势互补与技术突破。综合智能控制平台在电力系统自动化内的全面应用，可以基于非结构性信息开展有效处理，使智能化控制与自动化管理范围得以扩充，提高电力数据信息处理水平及质量。电力系统数据庞杂且量大，借助综合智能系统可为电力自动化的良性运营提供保障。

3 智能化技术与电力系统自动化的融合策略

3.1 安全防御融合策略

就电气系统自动化的安全防控而言，传统上采用均衡防控，但近年电力自动化建设日渐规模化，传统安全防控管理存在着合规性与科学性不足的缺陷。因此强化基于智能化技术的安全防御策略建设可弥补此不足，为电力系统提供硬件故障与软件病毒的自主防护。在系统发现病毒时，智能化技术可迅速完成病毒信息的整理及分析，在最短时间内给出高效的防御与化解方案，这为电气系统控制的自动化与智能化操作提供安全层面的有效保障。同时为使系统更好地主动强化安全防控工作，智能化技术协助系统落实安全规划，全面提升自控系统的安全防范能力及水平。同时智能化技术可持续优化与升级安全保护措施及手段，在及时识别病毒的同时强化预防工具建设，使智能技术在实际应用中进一步改进的同时，也为其在电力自控系统中的广泛应用拓展更多潜在空间。

3.2 优化设计融合策略

应用智能化技术，根据控制面板寻找设备故障点，并按照提示报警，通过故障调查解决实际问题，来全面提升电力系统精准地评估电气设备的具体故障，以及检查维护的工作效率，降低以往故障检修工作的强度。开展变压器检测时，智能化技术能够对其漏油情况进行检测，同时能够对故障原因及涉及范围开展有效分析，维修人员可通过分析数据进行维修。智能化技术运用于电气工程，还能够利用不同的联合排障形式，防止故障遗漏，因处理不及时导致问题扩散，并对关键的故障日志进行分析，可在设备故障内部尽可能地体现其自身具备的自我诊断能力，提升故障诊断的精准率。同时，在完善电气自动化系统的过程中运用遗传算法，可以最快的速度解决内部产生的问题，确保系统正常运行，并可以保障设备持续应用，全面体现系统的应用效率。如今，研究并应用智能化技术，可使电气运行方式持续完善，同时提升发电效率，全面控制系统的安全运行。

3.3 诊断技术融合策略

电气工程中的各项设备需长期有效运行，很容易造成设备发生故障。电气故障具备多种不确定因素以及非线性特征。所以，在排除系统异常运行时的设备故障是一项极难开展的工作，通过智能化技术的运用可实时掌握故障点并第一时间排除。电气设备的运行故障一般在早期会呈现出相应的迹象，肉眼无法及时发现。通过智能化技术的应用则可定期对设备进行相应的监控及管理。一旦发生设备故障问题，可及时上报给系统控制中心，明确故障位置及做好提前预警，便捷地诊断并排除故障问题，提升排除设备运行故障的效率，使设备快速恢复运行，保障设备的安全使用。在不断的发展中，电气结构不断地拓宽范围使其内部情况更为复杂。所以，运用电气智能化技术还需持续分析电气运行中的各类其他故障，提升有效运用智能化技术，更高效地排除故障，避免产生运行事故。在可能发生故障的分析中，诊断技术可有效检测因长期运行变化产生的异常问题，还可以及时给出解决问题的方案。电气工程在发展中会更改传统的工作方式，造成系统运行改变基本的规律。所以，为了尽快排除出现的故障，要制订相应的电气工程故障诊断计划，并在电力系统工程内部全面落实执行。

3.4 PLC智能控制融合策略

在电力系统中运用电气工程的智能化技术这一过程中，顺序控制是主要的一项PLC 功能，可在自动化管理过程中实施。在PLC 基础上按照系统的初始及运行状态可进行环节的划分，可在不同通道内保持相同的输出。利用PLC 能够实现电气工程系统理想的运行控制目标，具有很强的安全性及稳定性。逻辑控制是由编程来实现提升操作状态的可靠性，可对生产的各类过程开展逻辑指令的运算及控制。自动化系统中应用PLC 控制技术达到了多对多控制的目标，在实际操作中完成了同步控制多个节点。为符合生产发展需求开发的具有直观控制作用的功能开关，PLC 控制在接入模块中接入检测及输出的信号，来有效控制输入及输出的测量点对应的数据模块，使系统的可读性能及维护性能全面提升。PLC 技术能使已有的电气设备全面完善，控制设备的最优生产状态。此技术提升了电气工程的全面自动化，降低人工操作容易产生的疏漏。应用于实际运行中，使电气提升自动化装配性能。相较于传统的控制开关，可对不同的系统进行完善。在系统的实施过程中，利用程序的配置使系统完成自动运行，可实现异步放用电需求，降低了能源使用过程中产生的损耗。

4 结语

总之，将智能化技术应用于电气自动化运行中，可合理对自动化设备在运行中产生的问题进行诊断，同时完善设计电气工程的实际运行程序，达到了电力系统中控制电气工程的全面智能化。所以，使用智能化技术推动了电气工程提升了自动化及智能化发展，优化了电力工程运行中的机械设备控制，促进电气项目运行提升效率。智能化技术应用于电气工程运行时，也促进了此项技术提升了使用功能及智能化水平，不断强化智能化技术的突出作用，为电力系统的持续稳定运行提供有力支撑。