現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)和相關(guān)控制方法探析1

1、 現(xiàn)代電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)和相關(guān)控制方法探析 【摘 要】在新時(shí)期環(huán)境下，人們對(duì)電力能源的需求逐漸增加，這推動(dòng)了電力事業(yè)發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行和管理提高了更高的要求，想要提高電力系統(tǒng)運(yùn)行和管理水平，國(guó)家也是十分重視電力系統(tǒng)的自動(dòng)化智能控制發(fā)展。在電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制中，也具有諸多的控制方法，下面，本文發(fā)就針對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制的方法進(jìn)行分析，來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制進(jìn)行深入的了解?！娟P(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動(dòng)化；智能控制；控制方法1. 電力調(diào)度自動(dòng)化概述1.1電力調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展在電力系統(tǒng)最早起源于20世紀(jì)中期，最早是為了解決電網(wǎng)在工作中很難控制的一些問(wèn)題，在那個(gè)階段主要的目的就是對(duì)系統(tǒng)

2、信號(hào)進(jìn)行及時(shí)的控制，在實(shí)施控制的過(guò)程中采用的技術(shù)主要有接點(diǎn)遙控或者是其他裝置對(duì)其進(jìn)行有效的控制，在當(dāng)時(shí)主要是為了可以更好的對(duì)電網(wǎng)頻率予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和控制。通常我們所說(shuō)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化通常就是指在實(shí)際的工作中采用現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制，這樣就可以很好的體現(xiàn)出其自身的安全性和穩(wěn)定性，這樣才能更加充分的體現(xiàn)出其自身的優(yōu)勢(shì)，保證人們正常生產(chǎn)和生活上的電力供應(yīng)。2電力自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成2.1系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是當(dāng)前電力系統(tǒng)中發(fā)展最快的技術(shù)領(lǐng)域之一，它的主要功能構(gòu)成為：電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控，其是實(shí)現(xiàn)調(diào)度自動(dòng)化的基礎(chǔ)和前提;電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行與調(diào)度、電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)與可靠

3、性、發(fā)電廠運(yùn)營(yíng)決策等;變電站綜合自動(dòng)化等。電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化是電力系統(tǒng)自動(dòng)化的核心與關(guān)鍵，對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的質(zhì)量與穩(wěn)定性有著重要影響。2.2變電站自動(dòng)化變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信息處理技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站二次設(shè)備（包括繼電保護(hù)、控制、測(cè)量、信號(hào)、故障錄波、自動(dòng)裝置及遠(yuǎn)動(dòng)裝置等的功能進(jìn)行重新組合、優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)變電站全部設(shè)備的運(yùn)行情況執(zhí)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和協(xié)調(diào)的一種綜合性的自動(dòng)化系統(tǒng)。變電站綜合自動(dòng)化是提高變電站安全穩(wěn)定運(yùn)行水平、降低運(yùn)行維護(hù)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、向用戶提供高質(zhì)量電能的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。2.3配電網(wǎng)自動(dòng)化配電網(wǎng)長(zhǎng)期以來(lái)只能采用手工操作進(jìn)行控制，自

4、90年代開始逐步發(fā)展實(shí)現(xiàn)了一批功能獨(dú)立的孤島自動(dòng)化，其今后的發(fā)展趨勢(shì)必然走向基于先進(jìn)通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。配電網(wǎng)自動(dòng)化主要包括饋線自動(dòng)化、自動(dòng)制圖/設(shè)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(dòng)化的基礎(chǔ)部分。與傳統(tǒng)的孤島自動(dòng)化相比，基于信息技術(shù)的配電網(wǎng)自動(dòng)化的關(guān)鍵在于以下三點(diǎn)：大量的智能終端、通信技術(shù)和豐富的后臺(tái)軟件。針對(duì)我國(guó)配電網(wǎng)的具體情況，配電網(wǎng)自動(dòng)化應(yīng)當(dāng)分期分批逐步發(fā)展完善，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)配電系統(tǒng)資源的綜合利用。3電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制的方法3.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)人處理和傳遞信息的模擬，其仿制連接的方式和人類的神經(jīng)元比較相似，每一人工的神經(jīng)元都能實(shí)現(xiàn)輸入和輸出間非線性的關(guān)系

5、，因此這種連接方式使人工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有著非線性的特性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)神經(jīng)元彼此間的權(quán)重衡量來(lái)處理比較隱含的問(wèn)題，并且這種方式還有著信息的分布、存儲(chǔ)、容錯(cuò)、學(xué)習(xí)等能力，甚至還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)知識(shí)的主動(dòng)組織和對(duì)不同信息的處理等，由于每一個(gè)神經(jīng)元的計(jì)算處于一種獨(dú)立狀態(tài)，因此其處理比較方便，執(zhí)行速度也十分快。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分線性的自學(xué)能力和擬合能力比較強(qiáng)，且還有著魯棒性和聯(lián)想記憶性能等，這此控制方式于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化智能控制中具有很大的應(yīng)用潛力，但此控制方式仍然還存在一定的問(wèn)題，學(xué)習(xí)算法的速度較慢、訓(xùn)練時(shí)間較長(zhǎng)、不易收斂等，都需要不斷研究進(jìn)行改進(jìn)。3.2模糊方法所謂模糊方法主要是模糊化典型集合的理論，引入

6、語(yǔ)言變量以及近似推理類模糊的邏輯，其具有著一套完整的智能推理體系。模糊方法于電力系統(tǒng)的自動(dòng)化智能控制應(yīng)用中十分實(shí)用，其能實(shí)現(xiàn)對(duì)人模糊的推理與決策過(guò)程有效模擬，借助已具有的控制數(shù)據(jù)和規(guī)則，來(lái)對(duì)模糊的輸入量實(shí)施的推導(dǎo)，并進(jìn)行模糊控制的輸出，則輸出的結(jié)果組成包括模糊化分析、模糊的推理和模糊的判決等。模糊方法一般線性的模型應(yīng)用比較簡(jiǎn)便，而實(shí)際使用中一般是非線性的系統(tǒng)，也就是通過(guò)多段線性進(jìn)行模擬，在每一段中都只當(dāng)做是次最佳。模糊關(guān)系的模型進(jìn)行非線性的過(guò)程模擬，是比較簡(jiǎn)便且有效的，能夠簡(jiǎn)單直接的描述出輸入量和輸出量間具有的關(guān)系，對(duì)單輸出的系統(tǒng)很容易實(shí)現(xiàn)，而對(duì)多輸出的系統(tǒng)則實(shí)現(xiàn)比較難。3.3專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)

7、一般包括知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)構(gòu)，其根據(jù)某領(lǐng)域內(nèi)專家所提供特殊領(lǐng)域的知識(shí)實(shí)施推理，來(lái)對(duì)人類專家的決策過(guò)程進(jìn)行模擬，從而提供出類似專家或者專家水平標(biāo)準(zhǔn)的解答。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制中，一般是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)豐富的電力調(diào)度人員進(jìn)行管理的，電力系統(tǒng)的運(yùn)行與控制是比較復(fù)雜的，簡(jiǎn)單的信息化手段很難對(duì)電力系統(tǒng)需求進(jìn)行滿足，而于電力系統(tǒng)內(nèi)使用電力專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的專家系統(tǒng)，則就能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的智能化控制。電力系統(tǒng)中專家系統(tǒng)應(yīng)用的范圍十分廣泛，其可以有效辨識(shí)電力系統(tǒng)的警告狀態(tài)和緊急狀態(tài)，為系統(tǒng)維護(hù)提供緊急的處理，來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的恢復(fù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)非常慢狀態(tài)的轉(zhuǎn)換分析、切負(fù)荷、系統(tǒng)規(guī)劃、電壓的無(wú)功控制、故障點(diǎn)隔離、電力系統(tǒng)短

8、期負(fù)荷的預(yù)報(bào)、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的安全分析等，但其仍然還存在局限性，比如，電力專家創(chuàng)造性的模仿無(wú)法實(shí)現(xiàn)、僅僅采用淺層的知識(shí)、缺乏功能深層的適應(yīng)、沒有有效學(xué)習(xí)的機(jī)構(gòu)、面對(duì)新情況的處理能力不足以及知識(shí)庫(kù)驗(yàn)證比較困難等，這都是后期對(duì)其需要探索和研究的重點(diǎn)。3.4綜合智能控制技術(shù)綜合智能控制不僅包括智能控制和現(xiàn)代化控制方法有效的結(jié)合，還包含各種方式智能控制的方法間交叉聯(lián)系，由于電力系統(tǒng)具有著很強(qiáng)的復(fù)雜性，綜合智能控制技術(shù)正好利用各個(gè)方法的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的智能控制，因此，此控制方法具有更加大的發(fā)展?jié)摿?。在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)綜合智能控制研究中，主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)、模糊控制和專家系統(tǒng)、模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制以及自適應(yīng)等控制間的結(jié)合方式。比如，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)比較適用在非結(jié)構(gòu)化的信息處理中，模糊控制能夠有效進(jìn)行結(jié)構(gòu)化知識(shí)的處理，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種底層計(jì)算法，而模糊控制是一種對(duì)非統(tǒng)計(jì)性問(wèn)題進(jìn)行處理，是一種高層次算法，則模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)間有效的結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒏兄鱾鬏數(shù)臄?shù)據(jù)實(shí)施有效的安排與解釋，模糊控制則能夠進(jìn)行應(yīng)用與潛力框架的提供。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行和管理水平的提高具有重要的意義，而智能控制方法決定了電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制的實(shí)現(xiàn)，不同的智能控制方法具有不同的智能控制效果，因此還需要對(duì)智能控制方法