摘要:當(dāng)前,電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制技術(shù)已經(jīng)開始向安全性、高效性、可靠性方向發(fā)展,其綜合控制效果已經(jīng)得到顯著提升。作為電力系統(tǒng)監(jiān)測、控制、預(yù)防、處理的主要內(nèi)容,智能化控制不僅可以保證系統(tǒng)高效運(yùn)行,還可以減少能源輸送損失,已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。文章就電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)進(jìn)行了分析,對電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);智能技術(shù);系統(tǒng)監(jiān)測
中圖分類號:TM734 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)01-0149-02
隨著自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,自動(dòng)化智能控制已經(jīng)開始應(yīng)用到當(dāng)期電力系統(tǒng)建設(shè)的方方面面,成為電力系統(tǒng)發(fā)展不可分割的一部分。通過電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制可以有效提高計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量,改善電力系統(tǒng)控制可靠性,提高系統(tǒng)反應(yīng)及調(diào)整操作的有效性,對我國電力發(fā)展具有非常好的促進(jìn)效果。當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)控制已經(jīng)逐漸趨向于精確化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,形成了完善的控制內(nèi)容體系。
1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)內(nèi)容及發(fā)展
1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化概述
電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)主要指在進(jìn)行電力系統(tǒng)建設(shè)的過程中將計(jì)算機(jī)控制、自動(dòng)化調(diào)整等內(nèi)容貫穿到系統(tǒng)各個(gè)層次、各個(gè)部分的一項(xiàng)控制調(diào)整技術(shù),該內(nèi)容主要包括發(fā)電控制自動(dòng)化、電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化、配電自動(dòng)化三方面。在進(jìn)行電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的過程中,設(shè)計(jì)人員要對智能技術(shù)特性進(jìn)行分析,針對電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展要求對通信、測量、設(shè)備、控制、支持內(nèi)容進(jìn)行深化。
1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)
當(dāng)前的電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)主要是建立在傳統(tǒng)自動(dòng)化控制基礎(chǔ)上的智能調(diào)節(jié)。該技術(shù)主要將物理電力系統(tǒng)作為研究基礎(chǔ),依照傳感測量技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、信息技術(shù)等落實(shí)電力資源優(yōu)化配置,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、安全性、經(jīng)濟(jì)性。
2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用
作為電力系統(tǒng)建設(shè)的重要內(nèi)容,電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)不僅可以從根本上改善電力系統(tǒng)日常運(yùn)行質(zhì)量和效果,還可以提高電力資源運(yùn)用效益和人們的生活質(zhì)量,對我國社會主義建設(shè)具有至關(guān)重要的作用。當(dāng)前線性最優(yōu)控制、專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制已經(jīng)在自動(dòng)化系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,其整體應(yīng)用效果非常明顯。
2.1 線性最優(yōu)控制的應(yīng)用
在當(dāng)前電力系統(tǒng)遠(yuǎn)距離輸電的過程中,最優(yōu)勵(lì)磁控制可以有效改善發(fā)電機(jī)電壓的控制效果,強(qiáng)化控制力度。最優(yōu)勵(lì)磁控制主要應(yīng)用線性最優(yōu)控制原則,將發(fā)電機(jī)測量電壓與給定電壓的電壓值進(jìn)行對比,依照PID法要求對偏差計(jì)算,得到控制電壓。最優(yōu)勵(lì)磁控制通過對最優(yōu)控制電壓的調(diào)節(jié),調(diào)整電壓相位轉(zhuǎn)移角,確??刂齐妷恨D(zhuǎn)換為輸出電壓,完成控制操作。通過線性最優(yōu)控制原理,最優(yōu)勵(lì)磁控制實(shí)現(xiàn)了發(fā)電電壓控制和控制器控制,優(yōu)化了局部線性化模型控制內(nèi)容。但是線性最優(yōu)控制只適用于局部線性化模型中,在其他模型體系中的控制效果較弱。
2.2 專家系統(tǒng)控制的應(yīng)用
專家系統(tǒng)控制主要是依照專業(yè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),根據(jù)系統(tǒng)中的專家水平經(jīng)驗(yàn)及知識對突發(fā)問題進(jìn)行解決的控制體系。在當(dāng)前的電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的過程中,專家系統(tǒng)控制已經(jīng)滲透到了系統(tǒng)的方方面面,尤其是在故障處理、設(shè)備管理過程中。專家系統(tǒng)控制在當(dāng)前控制過程中可以依照故障緊急狀態(tài)或故障警告狀態(tài)對故障地點(diǎn)、故障狀況進(jìn)行判斷和處理,可以確保在最短的時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)恢復(fù)正常,例如故障點(diǎn)分析與隔離操作、動(dòng)態(tài)與靜態(tài)安全分析控制等。
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制的一項(xiàng)新型技術(shù),已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在當(dāng)前的電力系統(tǒng)控制中主要是依照非線性原則特征,對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫、運(yùn)行數(shù)據(jù)等的最優(yōu)控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制將人工智能系統(tǒng)、數(shù)學(xué)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起,形成了完善的系統(tǒng)能量消耗收集、能量損耗計(jì)算、能量損耗分析框架,提高了電力系統(tǒng)中的能量調(diào)整、控制效果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制通過對神經(jīng)結(jié)構(gòu)及模型的分析,對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)硬件的提升,已經(jīng)明顯提高了電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益狀況,改善了系統(tǒng)綜合運(yùn)行質(zhì)量。
2.4 模糊控制的應(yīng)用
模糊控制主要是應(yīng)用在電力系統(tǒng)自動(dòng)化操作過程中。通過模糊系統(tǒng)可以有效提高控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模式的精確性,加強(qiáng)對內(nèi)容體系龐大、結(jié)構(gòu)關(guān)系復(fù)雜的大型電力系統(tǒng)的控制調(diào)整效果。當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的過程中,模糊控制從根本上解決了電力系統(tǒng)變量復(fù)雜、系統(tǒng)動(dòng)態(tài)掌握難度較大等問題,將電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的發(fā)展質(zhì)量大幅提升。模糊系統(tǒng)依照自身完整的數(shù)據(jù)控制及數(shù)據(jù)處理規(guī)則,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行自行模糊推導(dǎo)和分析。這種方法具有非常高的準(zhǔn)確性和精確性,明顯改善了電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制可靠性。
3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)發(fā)展趨勢
隨著我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)的不斷提高和完善,我國電力系統(tǒng)自動(dòng)化也將逐漸由單一單元轉(zhuǎn)換為多功能單元,逐漸由單項(xiàng)監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗑€控制,逐漸實(shí)現(xiàn)高電壓等級調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷赫{(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)智能化實(shí)時(shí)控制、人工智能故障診斷、綜合智能控制已經(jīng)成為智能化技術(shù)的主要趨勢,成為電力系統(tǒng)建設(shè)的基本方向。
3.1 智能化實(shí)時(shí)控制
智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)主要是在進(jìn)行電力系統(tǒng)控制的過程中對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、分析、控制。只有通過強(qiáng)化智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù),才能從根本上提高電力系統(tǒng)控制質(zhì)量,加強(qiáng)電力系統(tǒng)控制力度,降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。隨著我國信息化進(jìn)程的不斷加快,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、工程技術(shù)的不斷提高,電力系統(tǒng)對智能化控制要求也逐漸升高。智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)能夠采用圖形化用戶界面對電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀況等進(jìn)行直觀反映,可以從根本上降低故障發(fā)生率,減少設(shè)備資源的損耗。智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的主導(dǎo)方向。
3.2 人工智能故障診斷
傳統(tǒng)電力系統(tǒng)故障診斷只是針對單過程、單故障、單理論體系進(jìn)行的故障診斷,這種方法局限性很大,很難滿足電力系統(tǒng)日益復(fù)雜的發(fā)展需求。人工智能故障診斷可以依照大型電力系統(tǒng)設(shè)備需求,對設(shè)備可能出現(xiàn)的故障、異常等數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行多層次、多角度、多方位分析,可以從根本上改善故障預(yù)防、控制質(zhì)量。例如在汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)組診斷過程中,人工智能故障診斷可以對機(jī)組制動(dòng)、機(jī)組自動(dòng)化、動(dòng)態(tài)及靜態(tài)安全進(jìn)行準(zhǔn)確分析,已經(jīng)成為機(jī)械故障診斷中新的發(fā)展方向。
3.3 綜合智能控制
綜合智能控制技術(shù)主要指在進(jìn)行電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的過程中,設(shè)計(jì)人員依照智能技術(shù)控制要求,將模糊邏輯控制技術(shù)、線性最優(yōu)控制技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測與故障分析技術(shù)等有機(jī)結(jié)合在一起,實(shí)現(xiàn)智能控制與現(xiàn)代控制的統(tǒng)一。綜合智能技術(shù)既符合電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的資源配置內(nèi)容要求,又滿足智能技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo),已經(jīng)成為電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)發(fā)展的必然方向。
4 結(jié)語
隨著我國市場經(jīng)濟(jì)內(nèi)容地不斷深入,人們對電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制技術(shù)的要求越來越高,對電力系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量的目標(biāo)逐漸提升。在進(jìn)行電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制的過程中,設(shè)計(jì)人員要加強(qiáng)智能化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,依照智能化技術(shù)發(fā)展趨勢,減少電力資源成本投入,降低系統(tǒng)輸送及分配過程中的能源損耗,從根本上提高經(jīng)濟(jì)效益控制質(zhì)量。要對電力系統(tǒng)環(huán)節(jié)進(jìn)行全方位、多層次控制,確保從根本上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略,建立能源節(jié)約型電力
體系。
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作者簡介:王源(1967—),河北香河人,供職于北京大學(xué),工程師。endprint