摘要: 本文在對五種典型智能技術在電力系統(tǒng)自動化中的運用進行初步的分析,結合現(xiàn)有電力系統(tǒng)結構問題,,提出了電力系統(tǒng)自動化方案的應用模型,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化能有效提高電力部門的管理水平與效率。

關鍵詞: 電力系統(tǒng) 自動化 智能技術 計算機技術

1電力系統(tǒng)自動化的概念

電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)一般是指電工二次系統(tǒng),即電力系統(tǒng)自動化指采用各種具有自動檢測、決策和控制功能的裝置并通過信號系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)對電力系統(tǒng)各個元件、局部系統(tǒng)或全系統(tǒng)進行就地或遠方自動監(jiān)視、協(xié)調、調節(jié)和控制以保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定健康地運行和具有合格的電能質量[1]。

2電力自動化系統(tǒng)的構成

電力系統(tǒng)自動化是電力行業(yè)發(fā)展的高階段,是電力行業(yè)不斷加強新技術引進與應用的突出成就,當前的電力系統(tǒng)自動化主要包括以下設備和部件:

2.1系統(tǒng)調度自動化

電力系統(tǒng)調度自動化是當前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術領域之一,它的主要功能構成為:電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控,其是實現(xiàn)調度自動化的基礎和前提;電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行與調度、電力市場運營與可靠性、發(fā)電廠運營決策等;變電站綜合自動化等[2]。電力系統(tǒng)調度自動化是電力系統(tǒng)自動化的核心與關鍵,對自動化系統(tǒng)的質量與穩(wěn)定性有著重要影響。

2.2變電站自動化

變電站綜合自動化系統(tǒng)是利用先進的計算機技術、現(xiàn)代電子技術、通信技術和信息處理技術等實現(xiàn)對變電站二次設備(包括繼電保護、控制、測量、信號、故障錄波、自動裝置及遠動裝置等的功能進行重新組合、優(yōu)化設計,對變電站全部設備的運行情況執(zhí)行監(jiān)視、測量、控制和協(xié)調的一種綜合性的自動化系統(tǒng)[3]。變電站綜合自動化是提高變電站安全穩(wěn)定運行水平、降低運行維護成本、提高經(jīng)濟效益、向用戶提供高質量電能的一項重要技術措施。

2.3配電網(wǎng)自動化

配電網(wǎng)長期以來只能采用手工操作進行控制,自90年代開始逐步發(fā)展實現(xiàn)了一批功能獨立的孤島自動化,其今后的發(fā)展趨勢必然走向基于先進通信技術的網(wǎng)絡自動化。配電網(wǎng)自動化主要包括饋線自動化、自動制圖/設備管理/地理信息系統(tǒng)及配電網(wǎng)分析軟件,它是配電自動化的基礎部分。與傳統(tǒng)的孤島自動化相比,基于信息技術的配電網(wǎng)自動化的關鍵在于以下三點:大量的智能終端、通信技術和豐富的后臺軟件[4]。針對我國配電網(wǎng)的具體情況,配電網(wǎng)自動化應當分期分批逐步發(fā)展完善,最終實現(xiàn)對配電系統(tǒng)資源的綜合利用。

3電力自動化的智能技術

隨著社會生產(chǎn)的不斷發(fā)展,人們對電力系統(tǒng)的控制提出了越來越高的要求,一些先進的控制手段不斷地引入電力系統(tǒng)[5]。目前主要有五種典型智能技術在電力系統(tǒng)中的運用十分常見。

3.1神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術

由于神經(jīng)網(wǎng)絡具有本質的非線性特性、并行處理能力、強魯棒性以及自組織自學習的能力,所以受到人們的普遍關注。神經(jīng)網(wǎng)絡是由大量簡單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的。神經(jīng)網(wǎng)絡將大量的信息隱含在其連接權值上,根據(jù)一定的學習算法調節(jié)權值,使神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)從m維空間到n維空間復雜的非線性映射[6]。目前神經(jīng)網(wǎng)絡理論研究主要集中在神經(jīng)網(wǎng)絡模型及結構的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡學習算法的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡的硬件實現(xiàn)問題等。

3.2模糊邏輯控制技術

模糊方法使控制十分簡單而易于掌握,在家用電器中也顯示出優(yōu)越性建立模型來實現(xiàn)控制是現(xiàn)代比較先進的方法,實踐證明它有巨大的優(yōu)越性。模糊控制理論的應用非常廣泛。例如我們日常所用的電熱爐、電風扇等電器。這里介紹用模糊邏輯控制器改進常規(guī)恒溫器的例子。電熱爐一般用恒溫器來保持幾檔溫度,以供烹飪者選用,模糊控制的方法很簡單,輸入量為溫度及溫度變化兩個語言變量,每個語言的論域用5組語言變量互相跨接來描述[7]。

3.3專家系統(tǒng)控制技術

專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用范圍很廣,包括對電力系統(tǒng)處于警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)的辨識,提供緊急處理,系統(tǒng)恢復控制,非常慢的狀態(tài)轉換分析,切負荷,系統(tǒng)規(guī)劃,電壓無功控制,故障點的隔離,配電系統(tǒng)自動化,調度員培訓,電力系統(tǒng)的短期負荷預報,靜態(tài)與動態(tài)安全分析,以及先進的人機接口等方面[8]。雖然專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應用,但仍存在一定的局限性,如難以模仿電力專家的創(chuàng)造性。

3.4線性最優(yōu)控制技術

最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個重要組成部分,也是將最優(yōu)化理論用于控制問題的一種體現(xiàn)。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。盧強等人提出了利用最優(yōu)勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態(tài)品質的問題,取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優(yōu)勵磁控制方式代替古典勵磁方式。另外,最優(yōu)控制理論在水輪發(fā)電機制動電阻的最優(yōu)時間控制方面也獲得了成功的應用。

3.5綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與現(xiàn)代控制方法的結合,在電力系統(tǒng)中研究得較多的有神經(jīng)網(wǎng)絡與專家系統(tǒng)的結合,專家系統(tǒng)與模糊控制的結合,神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊控制的結合,神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊控制與自適應控制的結合等方面。神經(jīng)網(wǎng)絡適合于處理非結構化信息,而模糊系統(tǒng)對處理結構化的知識更有效。因此,模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡的結合有良好的技術基礎。

4結語

電力系統(tǒng)自動化控制技術近年來得到了快速的發(fā)展,并在電力行業(yè)展示出其獨有的魅力,自動化控制技術的改進和自動化元器件性能的提高,對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟性起重要的作用。

參考文獻

[1]汪秀麗。中國電力系統(tǒng)自動化綜述[J]。水利電力科技,2005,(02)。

[2]唐亮。論電力系統(tǒng)自動化中智能技術的應用[J]。硅谷,2008,(02)。

[3]夏永平,唐建春。淺議電力系統(tǒng)自動化[J]。硅谷,2010,(06)。

[4]劉芳。電力系統(tǒng)自動化技術應用淺析[J]。經(jīng)營管理者,2010,(04)。

[5]李妍。淺論電力系統(tǒng)自動化中智能技術的應用[J]。中國科技信息,2010,(08)

[6]張作剛。計算機技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用分析[J]。廣東科技,2008,(04)

[7]吳永晨。電力系統(tǒng)自動化技術應用與發(fā)展[J]。中國高新技術企業(yè),2010,(06)。

[8]林廣燈。淺探電力系統(tǒng)中配電自動化及管理[J]?？茖W之友,2010,(02)。

[9]張瑋。計算機技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用[J]。科技資訊,2009,(30)。