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电力系统自动化智能控制的运用及措施

作者:原创论文网 时间:2018-08-10 11:16 加入收藏

  摘要:针对电力系统及其自动化, 在简要分析智能控制特点与优势的基础上, 对智能控制在电力系统中的实施方案与措施, 以及智能控制方法具体应用进行深入分析。

  关键词:电力系统,自动化,智能控制

  电力系统采用自动化控制手段是提高系统运行效率的关键举措, 也是行业发展重要趋势。智能控制在自动化中具有重要作用和意义, 能起到推动自动化实现的作用, 它的应用除了表现在设备与调试外, 还能改善现有系统, 解决现存问题。
 


 

  1、智能控制

  对于智能控制, 它是伴随控制理论不断发展产生的新控制技术, 作用在于解决现有控制方式难以解决的问题, 对有极高适应性要求和不确定或非线性问题尤其适用。电力系统本身就是具有较强非线性特征的系统, 其包含很多还没有建模的部分, 加之分布范围广泛, 导致其控制管理难度极大。另外, 在经济社会与科技水平快速发展进程中, 现有调度控制难以适应新时代提出的电网运行控制需要, 标新为缺少指令设备与控制技术, 导致控制中时常产生误动或拒动, 最终对电网运行效率造成影响。为有效解决这一实际问题, 有必要在电力控制应用智能控制[1]。

  2、智能控制在电力系统中的实施方案与措施

  电力系统引入智能控制前, 需制定详细的实施方案, 以原系统为基础, 对当前控制系统潜在的问题及缺陷进行检查与处理, 从而确定智能控制需要解决哪些问题, 应具备哪些功能。与此同时, 还要以智能控制的功能为依据, 确定行之有效的应用措施, 编制任务书, 按照其相关要求, 以图纸的方式绘制智能控制, 并选出合理可行的应用方案, 最终为智能控制充分运用, 发挥预期效果奠定良好基础。

  得出智能控制实施方案后, 根据方案安排详细的应用工程, 按照图纸改造现有的自动化控制。此时, 相关技术人员必须积极承担责任, 针对智能控制应用时可能产生的问题, 进行有针对性的分析研究, 制定解决措施, 不擅自改动设计图纸, 以此确保智能控制得以顺利应用, 并发挥出应有效果。

  3、电力系统自动化中智能控制方法应用

  3.1 专家系统控制

  电力控制中, 专家系统控制有很多作用效果, 可辨识电力系统所处状态, 同时对系统进行控制, 采取合适的处理方案, 使电力系统控制得以恢复;为系统进行规划, 并帮助调度人员的教育培训工作;预报电力系统短期负荷, 分析系统的静态安全与动态安全;当系统产生故障时, 隔离故障点, 避免故障扩大, 缩小其影响范围。然而, 虽然该系统作用多样, 但也存在一定局限性, 如不具备创造性, 电力控制系统方面的知识还处于浅层次, 针对那些深层技术还缺少认识与理解;不具备学习能力, 针对某些新问题, 一般难以有效解决;对于复杂问题, 在分析和组织上无法达到预期效果。基于此, 在应用该系统时, 应充分考虑系统有效性及知识获取, 同时注意和其它方法的整合应用, 从而对系统予以完善[2]。

  3.2 模糊控制

  自动控制的应用与实现需要以构建相应的数学模型为基础, 而常规数学建模难度很大, 对准确度也有很高的要求, 对电力系统而言, 其数据量巨大, 在这种情况下进行数据建模是有很大难度的, 几乎无法完成。但模糊控制凭借其语言变量的模糊与逻辑推理, 使系统控制得以简化, 保证操作的便捷性, 在非线性控制中尤其适用。此外, 模糊控制在日常生活中也有所应用, 如微波炉就是模糊控制的典型应用。在微波炉中, 会用到恒温器进行温度控制, 为使用者提供不同的温度档位。模糊控制的适应能力很强, 且容错性良好, 可减少或避免错动及误动等现象的发生, 是一种理想的非线性控制系统。同样, 该技术也存在一些问题, 如具有较强的经验性, 且系统性与稳定性均有待提高等, 这些都需要相关技术人员进行深入分析和探究[3]。

  3.3 人工智能

  在电力系统中, 人工智能作用在于故障诊断。过去对设备故障, 主要由人工完成分析预测, 以系统收集到的状态信息为依据, 分析故障产生位置与产生原因, 同时对故障造成的影响予以预测, 这一方法不仅效率十分低下, 而且还会影响到系统运行可靠性与稳定性。引入人工智能后, 能从根本上解决以上问题, 目前在电力系统的自动化当中, 人工智能应用在很多方面, 以ES的应用最为成熟。ES除包含电力系统所有理论知识外, 还容纳了丰富的实践经验, 而且通过对获取与表达方式的改进, 提高系统故障诊断能力及效率。另外一个比较先进的是ANN, 其主要特点为使系统具有学习和组织能力, 省去知识形成及获取的复杂过程, 同时以学习结果为依据, 建立诊断样本, 进而在后续诊断过程中直接根据样本确定故障点具体为止与故障的种类及其可能造成的影响[4]。

  3.4 线性最优控制

  对于最优控制, 它是先进的最优化理论于系统控制领域充分应用的具体表现, 作用原理为:最某种条件下, 找到与系统最符合的控制方法与策略, 确保性能指标能够达到最优。它在电力系统当中的实际应用可谓是由来已久, 相关研究得出, 通过对最优控制的合理应用, 可以提高电网输电能力, 尤其是远距离输电, 同时保证输电品质, 保证电能质量。然而, 因其仅可以对部分线性模型给出最优策略, 所以控制作用往往有限, 在具有较强非线性的系统中, 应用效果一般, 所以在实际应用过程中, 主要用于部分线性模型[5]。

  3.5 监控技术

  监控在电力系统中是一个重要的部分, 通过实时监控, 控制中心的工作人员可以随时掌握系统实际运行情况, 并且在电力行业快速发展的进程中, 监控尤其是智能监控得到明显进步。对智能监控而言, 它可以为使用者提供全数字化操作界面, 同时对系统实际运行实施图形与数据监控及分析, 为管理调度人员的决策提供可靠依据。此外, 当前的智能控制还能实现远程遥控、实时报警与遥控闭锁, 提高控制效率, 并节省人力资源, 保证电力生产与输送的安全性、可靠性, 进一步提高系统控制自动化程度, 满足时代与行业发展基本需要。这一方面的智能性表现为, 在分析高压进线、低压进线、电源切换时, 优先考虑分布分层式结构, 同时实时监控温度变化及运行情况。另外, 系统还能对不同的遥信量进行监测, 将监测到的信号反馈至控制中心[6]。

  3.6 综合智能系统

  所谓综合智能系统, 实际上就是对不同的智能控制进行整合, 一同应用在电力系统当中, 集合多种不同智能控制的优势, 实现不同技术和方法的优势互补。在综合智能系统当中, 其神经网络可对非结构性信息进行处理, 模糊技术对结构化信息进行处理, 进一步扩大系统实际应用范围, 保证信息处理质量与效率, 在庞大而复杂的电力系统当中尤其适用, 对提高电力系统自动化程度有重要意义与价值。就目前而言, 很多专业技术研究人员均将综合性智能系统作为主要发展方向, 成为电力系统智能控制重要发展趋势, 企业应增加有关方面的投入。

  4、结束语

  综上所述, 在电力系统及其自动化控制中合理应用智能控制方法能进一步提高自动化程度, 同时伴随相关技术人员对智能控制分析研究的不断加深, 不同控制方式间有了越来越紧密的关系, 并因此形成具有综合性特征的控制系统, 推动电力系统快速发展和提高。作为电力企业的技术人员, 需要正确认识应用和发展智能控制的重要性与必要性, 通过学习和培训不断提高自身知识与业务水平, 进而为企业发展作出应有的贡献。

  参考文献
  [1]刘瀚涛, 何婧.智能技术在电力系统自动化的应用探究[J].科技与企业, 2016 (07) :96.
  [2]朱长君.浅论电力系统自动化中智能技术的主要应用[J].民营科技, 2015 (10) :58.
  [3]何章玮.浅析电力系统自动化与智能技术[J].装备制造技术, 2013 (11) :50~51+60.
  [4]刘伟.电力系统自动化控制中的智能技术分析[J].机电信息, 2012 (33) :108~109.
  [5]吴晓蓉, 王建华, 张忠华, 王颖.电力系统孤网运行安全稳定分析及智能控制研究[J].吉林电力, 2012, 40 (04) :8~11.
  [6]张永刚, 叶鲁卿, 曾伟民, 姜文立.智能控制-维护-技术管理集成系统 (ICMMS) 及其在电力系统中的应用 (三) 电力系统自动发电控制的ICMMS体系设计[J].电力系统自动化, 2012 (01) :34~37+63.

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