电力自动化系统中的智能技术应用

国网宁夏电力有限公司吴忠供电公司 王 磊 冉庆禹

随着国家经济能力的日益增强，对电力工业改造的投入愈来愈大，各种智能化装置和高科技技术的使用也愈来愈多。不同电气装置的联络复杂密切，不同电力系统运行的智能化工作又相互联络和相互控制。目前，智能技术在电力自动化中的运用还面临着很大的局限性。其一，智能技术的发展并不能形成联合合作，而是一起发展，而且很多资源还不可以实现共享；其二，中国国内许多高新技术的运用还仅仅存在于理论阶段，没有投入实际应用的可行性；其三，我国对智能技术的投入还不够全面不充分[1]。

1 智能技术和电力系统自动化概述

电力系统运行全智能化，主要是指以计算机为基础而开发的专门管理电力系统的新型发电技术，其运行的主要方法是对系统实施有效的监测与管理，并利用自动控制器和自动管理系统保证电力系统的平稳与安全。而实现系统的全智能化管理，是目前发电事业高速发展的主要趋势。就电力系统运营管理而言，系统智能化意味着调度电网、变压器和配电站等将全部进行全智能化管理模式。而这种现代化管理手段的使用，将会极大地提高电力系统的正常工作能力，从而在一定程度上改善电力公司的供电品质，并保证了电力系统运营的平稳工作。

智能技术系统，是随着计算机科学的深入发展，而提出的一个全新概念，具体是指具备协调、自主学习和适应性等功用的各种人机接口与结构，能够比较合理的解析复杂生产现实问题和解决传统控制技术手段无法解决的复杂问题，所以应用在对非线性和不确定性问题的解决方面。比较于传统控制技术手段，智能技术控制系统手段具有较突出的技术优势，它不仅简单的反馈提问，更可以高效的自主解决，极大地提高了控制系统的工作效能。也可以说，智能技术的诞生，完成了计算机技术由辅助性功能向主导性功能的过渡。随着我国电网改造的逐步开展，智能科技的优势地位也越来越的受到了重视，现在很多电力系统企业已经开始把智能科技与电力系统正常运作有机的融合起来，以保障整个电力系统的安全平稳运转[2]。

2 常见的电力自动化系统中的智能技术

在当前中国电力工业改革发展的过程中，由于人们想要保证整个电力系统工作的安全，以及进行电力系统运营的智能化管理，所以人们就把智能检测技术运用在工作当中，以便于对各类重大安全事故做出合理的防范。在一般情况下，智能检测技术的运用一般是用来降低因电气安全施工的事故，使整个电力系统能够安全平稳的正常工作，从而达到对电力系统正常运营的智能化管理水平。但是由于科技的不断进步，同时人类也把一些新兴的设备和技术手段运用在生活当中，这也导致了智能检测技术的功效在逐渐的增强，使智能检测技术能够同步规范和动态检测，对其有关的运行参数进行了收集管理，从而使人类能够更有效的找到在电力系统中可能出现的故障问题，并通过相应的技术手段，来对之加以解决。

目前的经济社会蓬勃发展中，互联网科技可以说早已覆盖了社会的所有角落，为所有行业的产品蓬勃发展打下了很好的基础前提。不过，在目前社会中，人们最常用的工作平台还只是一种虚拟性的操作网络平台，而这些操作网络平台的使用都是以智能控制技术与管理手段的使用为基础的，是对传统的工作平台与网络功能加以优化与完善的重要成果。在现代电力系统中，选用较高科学化的模式与技巧对平台工作方面的管理也十分必要，这对电力行业的蓬勃发展也非常有效，同样，这些技术在实际使用中对人类经济社会的蓬勃发展也具有着至关重要的意义和影响[3]。

伴随着科技的日新月异与不断发展，电力管理系统也在逐步呈现多元化、个性化的发展状态，而智能化管理系统也在这个社会趋势下，逐步形成了以新颖化、个性化为追求的全新管理发展模式。神经网络控制作为智能控制技术中较为常见的环节，在社会发展的现阶段正日益引起着人们的注意和关心。

人工神经网络于一九四三年出现，之后经过了六、七十年代的时间低潮才发展到现在，在模型构造、机器学习计算等方面都获得了巨大的成果。神经网络能够引起人类的广泛重视，是因为其有着人类本质的非线条特征、高并行处理能力、强鲁棒性和自组装自我学习机器的能力。神经网络是将大量单一的神经元，以特定的方法相互连结而成的。神经网络理论将大量的信息都隐含于其连结权值上，并通过特定的机器学习算法调整连结权值，从而使得神经网络完成了由m 维空间至n 维空间之间复杂的非线性映射。目前，神经网络理论研究重点主要集中于神经网络建模方法与架构的研究、神经网络学习算法的研制以及神经网络的硬件实现问题研究等。

集成智能控制技术，集成化智能控制技术现如今已经开发的相当完善，在电网智能化管理方面也已经有着相当的应用规范，把集成化智能控制技术合理运用在供电系统中能够很好地提升系统的整个智能化程度。但是这个技术在原始开发时期受到了相当的制约，后来随着神经与网络科学技术的持续发展，以及智能控制系统运用能力的增强，集成化控制技术才得到了相应的改善和发展。而从中也可以发现，集成化控制技术也才得到了相应的改善和发展。从中可以发现，集成控制技术实际上是在神经网络控制理论与智能控制系统不断融合基础上才能够完成的，它是现代社会各种先进智能技术的组合，结构也相对比较繁杂，工作规则也不易总结，这就要求有关研究者与专家们加强对它的深入研究力度。与其他一些先进智能技术相比较，集成控制技术结构尽管相对复杂，但是由于各种智能化控制技术的不断发展和融合，它已经在当前电力系统智能化监控工作中起到了日益关键的作用[4]。

3 智能技术在电力系统自动化中的应用

电力系统中神经网络的广泛使用，本构非线性三神经网络的主要特点，有助于很好的在电力系统中进行使用，同时，复杂神经网络还具有优秀的数据处理能力和自主管理能力。由于利用把多个神经元加以结合，就能够形成复杂神经网络的控制机理，在使用复杂神经网络实现控制系统的过程中，还能够采用某些特殊的计算方法，把各种隐含的数据信号挖掘起来，从而达到非线性映射的目的。在电力系统智能化管理工作的过程中，人们能够更充分的运用神经网络的特性，实现对电网的有效控制管理。例如：在图像的管理、自动化控制系统管理等方面，都能够实现有效运用。

模糊控制技术的运用方法，模糊方式指的是在管理智能化体系的时代，通过构建一定的模式来实现操控电器的目的。而这种操控方式大多在家电中进行了应用，例如日常生活中的电风扇、电磁炉等，基本都是通过使用模糊操控的原理实现操控的目的，而通过在整个电力系统中应用模糊操控，则能够让构建整个电力系统运行模式的步骤变得更为的方便，从而简单化了模式的建立流程，操作起来也更为简单。而通过建立一个模式来对整个电力系统中实现监控，是一个全新的电气系统监控方法，与传统的监控方法一样，这种方法运用起来也更为的简单方便，采用根据输入量重新定义了环境温度变化和温度，然后再描述为不同变数的描述方式。模糊监控是一个运用起来非常容易、非常简单的智能控制，被广泛应用于所有行业，例如模糊控制技术就能够对车辆的手动变速器进行调控，能够对道路信号灯的色彩做出变化。所以模糊控制技术在汽车电力系统中具有十分广阔的使用空间，并且能够在汽车电力系统的各种领域中加以广泛应用。

在现代控制理论中，线性最优控制也是一种十分主要的基础理论组成内容，在许多现代化的控制系统理论研究中，线性最优控制应用范围是十分的广泛的，技术上相对来说也较为完善，对于改善输电线路能源的输送距离和电力品质等相关方面都具有着十分关键的意义，在大规模机组建设中常通过采用最佳预测励磁控制方法代替了传统的励磁方法，来实现了提高电力品质的目的。同时在对水轮发电机电阻优化工作时间的限制等工作方面也应用了最优控制技术理论。但是在现实的使用过程中，因为此技术主要是针对于电力系统的特性进行设定的，所以只能将其运用在整个电力系统中，才能够使其优点完全的充分发挥出来，而一旦运用在除了电力系统之外的系统中，就不可以达到如此良好的效果。

电力系统中专家系统的控制的有效使用，在现代电力系统中，专家制度可以获得一定的管理效果和管控力量，也可以利用计算机分析在现代电力系统工作流程中出现的问题，并使用系统编程，自动处理或修复了一些相对不严重的故障问题，极大地降低了电网系统故障的发生率，并有效的对重大故障问题做出反应，从而有效的降低了故障问题造成的损失[5]。所以，在现代电力系统中采用专家系统控制，能够有效的发现出现在现代电力系统中的问题，并对该问题做出解决，从而有效的降低因网络信号延迟和网络信号滞后而造成的系统不便利性和不稳定性。在电力系统中专家制度具有十分广阔的应用范围，例如专家控制技术能够在最短的时间内诊断出电力系统中出现的重大安全隐患，从而进入到控制系统中对该问题加以解决。同时，专家管理制度在电梯的建造过程中也具有相当大的应用空间，能够更有效的提高电梯的实用性和安全系数。所以，在电力系统的智能化系统中应用专家系统控制技术是具有十分重大的意义的。

4 展望电力系统自动化智能技术的未来前景

随着中国科学技术的日益发达，近年来中国的电力系统自动化等智能科技也正不断完善。当前的电力系统已经正在逐步由但一元向功能单元去转化，并进一步提升控制范围。目前为了的自动化核心技术中，主要有：人工智能故障诊断、智能现场监控、以及综合的智能控制系统。

人工智能诊断技术。但由于以往的故障状态判断大多是对单一线路的故障状态做出判断，因此存在着很大的科技局限，跟不上了时代发展的节奏。而人工智能设备故障判断技能则是对设备中可能发生的故障状态做出合理的判断，而不再是根据单一过程、单设备故障状态进行处理。而是能够合理的对故障状态做出预防和处理。比如在对车辆的发动机进行针对检查时，通过人工只能故障状态判断技术就能够合理的分析机组的制动状态等。

智能实时监测技术。智能实时监测技术是指：对电力系统运营数据有效的检测、管理与数据分析。为了增强对电力系统运营的管理力度，也就是需要对智能实时监控技术加以有效的强化，同时又能够有效的减少系统的风险系数。而随着中国目前科学技术的日益发达，对于电力系统运营自动化对只能技术的需求也愈来愈高。而智能实时监控技术又能够有效的减少系统故障的出现概率，从而降低资源消耗，是中国未来电力系统运营智能化的重点发展方向。

综合的智能控制系统。综合智能控制是在未来的电力系统运行自动化智能技术中发展最大的一种技术，它融合了其他系统的优势，能够更合理的对故障做出预警，也迎合了现代智能技术优化设计的发展趋势，在未来的电力系统运行自动化智能技术发展中占有很重要的地位。