楊文琛

（廣東電網(wǎng)有限責任公司佛山供電局，廣東 佛山 528000）

1 電力系統(tǒng)自動化與智能電網(wǎng)概述

1.1 電力系統(tǒng)自動化

電力系統(tǒng)自動化是指借助計算機技術、通信技術等多種技術對電力生產(chǎn)、傳輸?shù)娜^程加以監(jiān)控，保證電力系統(tǒng)運用的安全性、穩(wěn)定性。其工作流程具體是在電力調(diào)控中心安裝計算機，在周圍的電廠、配電站安裝對應的控制設備進行遠程監(jiān)控，及時了解電力系統(tǒng)的運行狀況。

1.2 智能電網(wǎng)

智能電網(wǎng)是借助各種先進的技術來保證電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行[1]。智能電網(wǎng)的優(yōu)勢明顯，具體體現(xiàn)在如下方面：（1）可以預防外界各種因素的干擾，滿足各種能源的接入需求；（2）融合了智能化技術、信息技術等多項技術優(yōu)勢，大大提升了電網(wǎng)設備的應用效率，減少能耗，同時通過技術融合對電網(wǎng)運行狀況進行全面監(jiān)控，并在第一時間及時發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)故障，再進行自我診斷、決策、恢復；（3）能實現(xiàn)信息集成、共享，清楚、準確地展示電網(wǎng)運行狀態(tài)圖，輔助電網(wǎng)決策；（4）能提升電網(wǎng)運行質(zhì)量和效率，優(yōu)化資產(chǎn)利用，減少運營成本投入[2]；（5）在電網(wǎng)出現(xiàn)大擾動等一系列故障時，依然可以為廣大用戶供電，不會出現(xiàn)大面積停電問題；（6）兼容性好，能適應分布式電源、微電網(wǎng)的接入，同時能實現(xiàn)與廣大用戶的高效互動；（7）有效提升了清潔能源在終端能源消費中所占比重，將自動化系統(tǒng)運用到智能電網(wǎng)建設中，通過強強聯(lián)合提高電網(wǎng)輸配質(zhì)量和效率，使得各環(huán)節(jié)工作的開展更加高效、穩(wěn)定。

設置輸配電網(wǎng)相關設備時，必須遵循如下3點原則：（1）要保證通信系統(tǒng)順暢，這是自動化技術得以有效應用的基礎和保障；（2）科學配置組電站控制及管理系統(tǒng)，控制好輸配電網(wǎng)架強度，讓網(wǎng)架建設更加完整、牢固；（3）由于智能電網(wǎng)分布在各個區(qū)域，工作地點較為分散，要想滿足廣大用戶的用電需求，必須堅持統(tǒng)一調(diào)配原則。圖1為智能電網(wǎng)的組成圖。

圖1 智能電網(wǎng)的組成圖

2 電力系統(tǒng)自動化中智能電網(wǎng)的應用現(xiàn)狀

2.1 智能電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)設計的嚴謹性需提升

作為各區(qū)域電力資源的供應網(wǎng)絡，智能電網(wǎng)結(jié)構(gòu)設計的嚴謹性關系到電力安全問題。智能電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)設計不嚴謹，會使電力系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)各種問題。如果沒有及時全部解決這些問題，就會影響電力的安全、穩(wěn)定供應，對人們的正常生活、工作或?qū)W習帶來不利影響，更不利于自動化技術的應用[3]。所以，設計智能電網(wǎng)時，需要對結(jié)構(gòu)的嚴謹性加以全面考慮。

2.2 智能電網(wǎng)分布不均

智能電網(wǎng)的功能在于為廣大用戶供電，但實際情況是，由于我國各區(qū)域?qū)﹄娏Φ男枨?、城市化發(fā)展速度不一樣，使得智能電網(wǎng)在分布上存在差異。尤其是在中部區(qū)域，許多工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品時所要消耗的電能非常大，對電力需求很大，對智能電網(wǎng)建設的要求更高。基于各區(qū)域的差異，對電力工程建設帶來了一定的難度，要想加強智能電網(wǎng)建設，勢必存在很多疑難問題[4]。

3 智能電網(wǎng)技術在電力系統(tǒng)自動化中的應用

3.1 模糊技術

模糊技術是基于模糊數(shù)學理論，通過模擬電力系統(tǒng)近似推理、決策，以此保證控制算法的準確性，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。在電力系統(tǒng)中，模數(shù)控制技術的應用可以實現(xiàn)更靈活地調(diào)度電力。例如，電飯煲、電磁爐等電器設備運行時都體現(xiàn)了模糊控制技術。因此，從實用性角度看，模糊控制技術的應用價值非常高。而電力自動化系統(tǒng)在運行階段存在很多的復雜狀況，其中涉及各種變量問題，動態(tài)信息的模糊程度非常高。這時借助模糊控制技術能及時處理各種精準度不高的系統(tǒng)問題，讓電力系統(tǒng)可以模仿人做出判斷、決策，分析模糊信息，讓其可以轉(zhuǎn)化為精準度高、具有利用價值的信息，從而使電力系統(tǒng)高效運行。

3.2 專家系統(tǒng)控制技術

專家系統(tǒng)控制技術是依據(jù)專業(yè)智能計算機程序，并綜合電力專家的經(jīng)驗，對突發(fā)的電力問題加以解決。專家系統(tǒng)控制技術能對電力系統(tǒng)恢復狀況、工作人員電力調(diào)度等問題進行有效控制。同時，該系統(tǒng)具備晉級報警功能，以此對電力系統(tǒng)進行智能化管控?，F(xiàn)如今，這項技術在電力部門得到了廣泛使用，優(yōu)化了電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使電力系統(tǒng)可以高效、安全運行。但是，該系統(tǒng)也存在一些需要解決的問題，主要是模仿電力專家的行為，與真正的電力專家相比還存在一定的差距。如果出現(xiàn)系統(tǒng)中未輸入的故障，該系統(tǒng)無法做出準確判斷，無法判斷出故障源。該系統(tǒng)本身存在很多不足，如實際運行過程中往往通過辨別各系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)信息，進一步判斷系統(tǒng)是否處在正常的運行狀態(tài)。所以，設計者在開發(fā)該系統(tǒng)時，需要對電力系統(tǒng)運行過程中可能會出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)進行分析，以此判斷專家系統(tǒng)的可靠性，確保該系統(tǒng)的運行水平[5]。

3.3 人工智能故障診斷技術

從傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)故障診斷情況來看，診斷方式較為單一，一般都是進行單向診斷，不能有效地與電力系統(tǒng)進行匹配，其中還會涌現(xiàn)許多復雜的場景問題，影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，無法有效保障廣大用戶的用電需求。使用人工智能診斷技術能高效地進行多層次監(jiān)測，尤其是在一些大型電力系統(tǒng)診斷任務中，人工智能故障診斷技術的優(yōu)勢更加明顯，能在第一時間發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障問題，并從根本上解決電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問題，保證電力系統(tǒng)運行的安全性、穩(wěn)定性。

3.4 神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術

神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的發(fā)展和應用受到人體神經(jīng)網(wǎng)絡的影響。同其他技術相比，神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術的優(yōu)勢更加明顯，無論是學習能力還是管理能力都很強。此外，該項技術的應用能保證系統(tǒng)運行更加安全、高效，并節(jié)省資源，大大降低人工操作面臨的壓力，能實時對電力系統(tǒng)進行控制。

事實上，神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術是智能控制技術的升級。該項技術的有效應用對于解決電力系統(tǒng)存在的各種故障問題及電力系統(tǒng)的不穩(wěn)定性問題提供了新思路。例如，該技術本身就具備非線性處理功能，能解決復雜非線性電力系統(tǒng)映射問題。電力系統(tǒng)自動化本身就存在許多隱藏信息，能簡化傳統(tǒng)復雜的控制流暢，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的全面控制，從而保證電力系統(tǒng)運行效率[6]。

3.5 線性最優(yōu)控制技術

在我國現(xiàn)代化控制理論中，線性最優(yōu)控制是非常重要的內(nèi)容，也是應用最多的一項技術?，F(xiàn)如今，許多電力企業(yè)借助最優(yōu)勵磁控制技術，配合電力機組的使用，提高了電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，保證了輸電線路傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率。與此同時，該項控制技術在制動電阻、時間上也取得了一定的控制效果，提高了電力系統(tǒng)運行效率。雖然當前線性最優(yōu)控制技術的發(fā)展取得了一些成績，但是該項技術在設計應用時必須有一個好的運行環(huán)境，否則就無法將其作用全部發(fā)揮出來。因此，相關人員需要結(jié)合電力系統(tǒng)運行的實際狀況，科學選擇和使用該種控制技術[7]。

3.6 綜合智能系統(tǒng)

綜合智能系統(tǒng)就是將模擬控制系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)及專家系統(tǒng)等多種智能系統(tǒng)融合起來，發(fā)揮各系統(tǒng)優(yōu)勢，使電力系統(tǒng)能高效運行[8]。該系統(tǒng)的應用，緩解了電力管理者的工作壓力，降低了系統(tǒng)故障的發(fā)生，大大提高了系統(tǒng)運行的安全性。同時，綜合智能系統(tǒng)涉及各類智能控制措施的交叉組合，全面提高了電力系統(tǒng)運行效率，降低了安全故障的發(fā)生率[9]。此外，該系統(tǒng)在實際運行的過程中可以進行智能化管理，能第一時間發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的問題，并將故障信息上傳到計算機。管理者可以在計算機中查看故障信息，節(jié)省了故障維修時間和經(jīng)濟成本投入。但綜合智能系統(tǒng)在具體應用中存在一些問題，如系統(tǒng)經(jīng)過長時間運行會出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，運行效率隨之降低。該系統(tǒng)是人為設計的，根據(jù)標準程序完成相關操作，如果其中某個程序出現(xiàn)問題，就會對整個系統(tǒng)運行造成不良影響，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟損失[10]。

4 結(jié) 論

在電力系統(tǒng)中應用智能化技術，提升了電力系統(tǒng)自動化、智能化水平，保證了電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性，從而滿足廣大用戶的電力需求，節(jié)省能源、資源，推動電力企業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。