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電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究論文

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電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究論文

  摘 要:當(dāng)今,傳統(tǒng)意義的電力供應(yīng)無(wú)法滿足人們?nèi)找娴男枨螅ㄔO(shè)安全可靠的電力系統(tǒng)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人們生活至關(guān)重要。電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)由于不斷完善自身,綜合控制效果有了明顯提高,保證高效運(yùn)行系統(tǒng),且減少輸送能源的損失,因此,促進(jìn)建設(shè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化對(duì)電力企業(yè)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。文章主要介紹電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù),并就電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的幾種智能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況進(jìn)行分析研究。

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用研究論文

  關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);自動(dòng)化;智能技術(shù)

  中圖分類號(hào):TM76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2017)34-0158-02

  前言

  伴隨生產(chǎn)領(lǐng)域和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)﹄娏σ蟮牟粩嗵岣撸娏ζ髽I(yè)迎來(lái)機(jī)遇的同時(shí),也面對(duì)新的挑戰(zhàn)。不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)促使我國(guó)的自動(dòng)化和智能化技術(shù)也在不斷進(jìn)步,電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)便是電力企業(yè)在電力的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝的重要優(yōu)勢(shì)之一。電力系統(tǒng)自動(dòng)化可以提高計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量,改善了電力系統(tǒng)控制的可靠性,提高系統(tǒng)的反應(yīng)及操作的效果。而作為電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制的關(guān)鍵——智能技術(shù),則推動(dòng)了整個(gè)電力系統(tǒng)的發(fā)展,使電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的控制內(nèi)容體系趨向精確、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,臻于完善。

  1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的內(nèi)容

  1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的概述

  在供電系統(tǒng)里,電力系統(tǒng)自動(dòng)化是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié),它對(duì)供電系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行有著重要意義。電力系統(tǒng)自動(dòng)化作為一項(xiàng)控制調(diào)整技術(shù),意思是在建設(shè)電力系統(tǒng)的過(guò)程時(shí),將系統(tǒng)的各個(gè)層次部分都用計(jì)算機(jī)控制、調(diào)整自動(dòng)化等內(nèi)容進(jìn)行穿插。電力自動(dòng)化主要有發(fā)電控制、電網(wǎng)調(diào)度以及配電等自動(dòng)化。近些年,設(shè)計(jì)人員不斷分析智能技術(shù)的特性,有效研究深化通信、測(cè)量、設(shè)備、控制、支持等電力系統(tǒng)中的內(nèi)容,促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)的不斷發(fā)展。

  1.2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的智能技術(shù)

  智能控制技術(shù)是伴隨控制理論的發(fā)展而產(chǎn)生的一種控制技術(shù),它主要解決傳統(tǒng)控制中無(wú)法解決的問(wèn)題,因此作用,智能控制技術(shù)極其適用那些有很強(qiáng)的不確定性和非線性的系統(tǒng),而電力系統(tǒng)即是這種復(fù)雜系統(tǒng)。它包含大量沒有進(jìn)行建模的動(dòng)態(tài)部分,加上它的分布領(lǐng)域廣,想要對(duì)它進(jìn)行很好地控制管理是困難的。當(dāng)前,我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)是一種智能調(diào)節(jié),它建立的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制。這種技術(shù)主要是把物理的電力系統(tǒng)當(dāng)成研究的基礎(chǔ),按照傳感測(cè)量、通信、計(jì)算機(jī)、控制、信息等技術(shù),優(yōu)化配置電力資源,將電力系統(tǒng)的運(yùn)行變得更加可靠、安全、經(jīng)濟(jì)。

  2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用

  電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)是建設(shè)電力系統(tǒng)的重要內(nèi)容,它從根本上提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量及效果,有效運(yùn)用我國(guó)的電力資源,改善人們生活質(zhì)量,加快我國(guó)社會(huì)主義的建設(shè)進(jìn)程。當(dāng)前,專家系統(tǒng)控制,線性最優(yōu)控制,模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等技術(shù),均廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化,且得到顯著效果。

  2.1 專家系統(tǒng)控制

  電力系統(tǒng)自動(dòng)化隨著科學(xué)技術(shù)的快速,專家系統(tǒng)控制已經(jīng)滲透我國(guó)電力系統(tǒng)的各個(gè)方面,特別是在處理故障,管理設(shè)備等方面。作為一種控制體系,專家系統(tǒng)控制技術(shù)實(shí)際上是模擬人類專家來(lái)進(jìn)行問(wèn)題解決的計(jì)算機(jī)程序,因此,專家系統(tǒng)控制含括不少領(lǐng)域?qū)<业闹R(shí)水平經(jīng)驗(yàn),是計(jì)算機(jī)和人工智能技術(shù)的結(jié)合,這種能夠及時(shí)解決人類的困難問(wèn)題的控制系統(tǒng),對(duì)人類的社會(huì)生活有著非同尋常的意義。專家系統(tǒng)控制的應(yīng)用長(zhǎng)處有二:一是控制過(guò)程中,根據(jù)故障的緊急或警告狀態(tài),處理判斷故障發(fā)生的地點(diǎn)及其狀況;二是極大的促進(jìn)系統(tǒng)的恢復(fù)能力,保證系統(tǒng)能在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常,比如分析隔離故障點(diǎn),安全分析動(dòng)態(tài)與靜態(tài)等。

  2.2 線性最優(yōu)控制

  科技的發(fā)展促使我國(guó)接連提出控制理論,其中,線性最優(yōu)控制原理在層出不窮的理論中占據(jù)重要地位,以經(jīng)典理論存在于現(xiàn)代的自動(dòng)控制的理論中。在當(dāng)前的世界電力系統(tǒng)自動(dòng)化中,最為成熟的最優(yōu)勵(lì)磁控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離電路輸電中,主要有大型機(jī)組及水輪發(fā)電機(jī)等自動(dòng)控制系統(tǒng)。最優(yōu)勵(lì)磁控制技術(shù)能夠成功獲得控制電壓,它主要是利用線性最優(yōu)控制的原理,對(duì)比發(fā)電機(jī)的測(cè)量電壓和給定電壓,并按照PID法計(jì)算偏差。線性最優(yōu)控制的應(yīng)用長(zhǎng)處有三:一是強(qiáng)化發(fā)電機(jī)電壓控制的力度,有效改善控制效果;二是調(diào)節(jié)最優(yōu)控制電壓,保證控制電壓與輸出電壓的轉(zhuǎn)換;三是完成發(fā)電壓和控制器的控制,優(yōu)化線性化模型的局部控制內(nèi)容。

  2.3 模糊控制

  模糊控制在電力系統(tǒng)自動(dòng)化的操作過(guò)程中是最常見、最簡(jiǎn)單、最容易掌握的一種控制系統(tǒng),這種方法主要廣泛應(yīng)用于家用電器中。模糊控制技術(shù)主要是對(duì)自身控制數(shù)據(jù)完整和處理數(shù)據(jù)規(guī)則,從而模糊推導(dǎo)分析電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)。從根本上,模糊控制使電力系統(tǒng)中變量復(fù)雜,系統(tǒng)動(dòng)態(tài)難掌握等問(wèn)題得到解決,大幅度的提升電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展。模糊控制的應(yīng)用長(zhǎng)處有二:一是加強(qiáng)大型電力系統(tǒng)控制的調(diào)整效果;二是提高電力系統(tǒng)控制的精確性、準(zhǔn)確性以及可靠性。

  2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

  神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制也叫神經(jīng)控制,于1943年建立的MP 模型是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最早開始,科學(xué)家們經(jīng)過(guò)數(shù)十年來(lái)的不懈努力,于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域內(nèi)取得豐碩成果,其中之一便是將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為一種新型智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)自動(dòng)化。當(dāng)前電力系統(tǒng),主要依據(jù)非線性的原則的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù),本身就具備極強(qiáng)的強(qiáng)魯棒性以及學(xué)習(xí)的能力,在并行處理方面也具備相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。它用一定的方式連接神經(jīng)元,最優(yōu)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)庫(kù)以及運(yùn)行數(shù)據(jù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的長(zhǎng)處有二:一是有機(jī)結(jié)合數(shù)學(xué)、人工智能、計(jì)算機(jī)等系統(tǒng),形成有系統(tǒng)的能量消耗的收集,能量損耗的計(jì)算,能量損耗的分析等完善的框架,提高電力系統(tǒng)的控制效果和能量調(diào)整;二是分析神經(jīng)結(jié)構(gòu)和模型,提升神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件,改善電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益,提高系統(tǒng)的綜合運(yùn)行的質(zhì)量。

  3 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的發(fā)展情況

  近年來(lái),我國(guó)科技的不斷發(fā)展促使我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)中的智能技術(shù)也在不斷自我完善。而我國(guó)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化也漸漸地從單一轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘣瑥膯雾?xiàng)的監(jiān)控轉(zhuǎn)變?yōu)槎囗?xiàng)的控制,從高電壓的等級(jí)轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妷骸.?dāng)前,建設(shè)電力系統(tǒng)的基本方向是實(shí)現(xiàn)人工智能故障診斷、智能化實(shí)時(shí)控制以及綜合智能控制。endprint

  3.1 人工智能故障診斷

  我國(guó)傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)的故障診斷主要針對(duì)單個(gè)過(guò)程、故障、理論體系進(jìn)行故障的分析診斷。這種傳統(tǒng)的故障診斷由于自身的局限性,使電力系統(tǒng)的發(fā)展需求難以滿足。而用人工智能的故障診斷則可以在根本上提高控制質(zhì)量和故障預(yù)防的效果,它能夠通過(guò)大型的電力系統(tǒng)的設(shè)備需求,多層次,多方位,多角度地分析設(shè)備會(huì)出現(xiàn)的故障數(shù)據(jù)。比如,在對(duì)汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)組進(jìn)行診斷時(shí),人工智能故障診斷能夠準(zhǔn)確分析機(jī)組自動(dòng)化,機(jī)組制動(dòng),動(dòng)靜態(tài)的安全,這是機(jī)械的故障診斷發(fā)展的新方向。

  3.2 智能化實(shí)時(shí)控制

  智能化實(shí)時(shí)控制是指在電力系統(tǒng)的進(jìn)行過(guò)程中,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),分析,控制電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。要想在根本上提升電力系統(tǒng)的控制質(zhì)量,增強(qiáng)電力系統(tǒng)的控制力度,減少系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn),只能通過(guò)不斷增強(qiáng)智能化實(shí)時(shí)控制技術(shù)能力。由于我國(guó)的信息化建設(shè)的不斷發(fā)展,工程技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷增強(qiáng),在電力系統(tǒng)這一方面,對(duì)智能化實(shí)時(shí)控制的要求也不斷升高。采用圖形化的用戶界面,智能化實(shí)施控制可以直觀地反映電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀況,這能夠在根本上減少故障的發(fā)生,降低損耗設(shè)備資源的可能。因此,當(dāng)前我國(guó)電力系統(tǒng)的主導(dǎo)發(fā)展方向是智能化實(shí)時(shí)控制。

  3.3 綜合智能控制

  電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)中,綜合智能控制是一項(xiàng)具有巨大發(fā)展前景的控制技術(shù)。綜合智能控制主要是指在電力系統(tǒng)自動(dòng)化進(jìn)行的發(fā)展過(guò)程中,依據(jù)智能技術(shù)的控制要求,設(shè)計(jì)人員有機(jī)結(jié)合線性最優(yōu)控制,模糊邏輯控制,故障分析和狀態(tài)監(jiān)測(cè)等技術(shù),實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代控制和智能控制的有機(jī)統(tǒng)一。綜合智能控制技術(shù)是集合了多種智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)于一身的智能控制技術(shù),它不僅滿足電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的資源配置的內(nèi)容要求,還符合優(yōu)化智能技術(shù)的設(shè)計(jì)目標(biāo),因而,綜合智能控制是電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的必然發(fā)展。

  4 結(jié)束語(yǔ)

  綜上,我國(guó)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,使國(guó)家不斷深入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),人們也愈發(fā)關(guān)注電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能控制技術(shù),對(duì)其運(yùn)行的要求及目標(biāo)也變得越來(lái)越高。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)智能技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,依據(jù)智能化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),降低對(duì)電力資源的成本投入,在系統(tǒng)的輸送及分配的過(guò)程中減少能量損耗,在根本上提升經(jīng)濟(jì)效益的控制質(zhì)量;實(shí)現(xiàn)節(jié)約型的能源電力體系的建立,多層次、全方位地對(duì)電力系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制,以保證貫徹落實(shí)我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

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