探究电力系统自动化与智能技术

1、探究电力系统自动化与智能技术（国网河北省电力公司盐山县供电分公司）摘要:近些年来，随着科学技术水平的稳步提升，电力系统也有着巨大 的发展，尤其是电力系统自动化智能控制技术因其可靠、安全、高效而受到人们 的青睐。随着智能技术在电力系统的大范围应用，不仅落实了系统运行的效率, 还减少了在电能输送时的损耗，成为了电力系统中的热门技术。本文将对电力系 统自动化中智能技术的应用进行详细的描述和研究，旨在为广大同行提供可用经 验。为确保电力系统安全、平稳、健康的运行，对电力系统的各个元件、局部、 全系统，采用具有自动检测、决策和控制功能的装置，通过信号和数据传输的系 统，就地或远距离进行自动监视、调节和控

2、制等，从而达到合格的电能质量。在 一般情况下，电力系统自动化系统主要构成有：调度自动化、变电站自动化和配 电网自动化。关键词:电力系统自动化；智能技术；应用探究；前言：电力系统是具有时变性、非线性、动态性、参数不可知性等特点 的一个维数很大的动态系统。电力系统的分布是具有地域广泛性的，并且系统中 的相当一部分元件具有饱和、延迟和磁滞等特性，所以想要达到有效控制的目标 是十分具有难度的。随着社会经济的飞速发展，对电力系统控制的要求必然与日 俱增，实现有效控制电力系统是具有时代意义的。自动化技术与智能技术的引进 为电力系统控制带来了一阵春风，随着这两项技术的逐渐完善，它们已经运用到 了电力系统建设

3、的每个层面，成为了电力系统管理不可或缺的一部分。电力系统 自动化控制大幅度的提升了电力系统控制的质量以及有效性，也很大程度上提升 了系统的反应时间和调整了操作的有效性，这对于我国的电力事业发展无疑起到 了巨大的促进作用。时至今日，电力系统自动化中智能技术控制已经形成了一个 比较健全的体系，达到了规范化、精确化、标准化。1电力系统自动化与智能技术的含义电力系统自动化，从含义上是对电能生产、传输和管理实现自动化、自 动调度和自动化管理；从种类上，它的分类较多，例如：电网调度自动化等。智 能技术是智能计算机技术的简称，从含义上，它包含体系结构和人机接口；从种 类上，它的种类也较多，例如：模糊控制等。

4、智能技术是具备学习、适应及组织功能的行为，能够对产品问题进行 合适求解，解决传统鲁棒性控制和自适应控制无法解决出令人满意结果的，非线 性、吋变性和不确定性的控制问题。目前，智能技术尚处于发展阶段，但它已受 到人们的普遍重视，广泛应用于电力系统各个领域中，并取得了一定的实效。专家系统在电力系统中的应用范围 很广，它是i种基于知识的系统，用于智能协调、组织和决策，激励相应的基本 级控制器完成控制规律的实现。主要针对各种非结构化问题，处理定性的、启发 式或不确定的知识信息。女m电力系统恢复控制、故障点的隔离、调度员培训、 处于警告或紧急状态的辨识、配电系统自动化等。以智能的方式求得受控系统尽 可能地

5、优化和实用化，并经过各种推理过程达到系统的任务目标。虽然取得广泛 应用，但存在如难以模仿电力专家的创造等局限性。一般而言，专家控制系统应 用较大的原因是由于该方法可适用范围广，且能为电力系统处于各种状态提出辨 识，根据这种具体情况给出警告或提示，同吋还能进行控制和恢复。虽然专家系 统得到一定的应用，但是仍存在一定的局限性，这种局限包括对创造性的难以模 仿，而只限于浅层知识的应用，缺乏极有效的深层模仿和设计，难以适应复杂状 态。因此，在开发专家系统方面应注意专家系统的代价效益分析方法、专家系统 软件的有效性和试验、知识获取、专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 模糊方法是一种对系统宏观的控制

6、，十分简单而易于掌握，为随机、非线性和不 确定性系统的控制，提供了良好的途径。将人的操作经验用模糊关系来表示，通 过模糊推理和决策方法，对复杂过程对象进行有效控制。通常用“如果， 则”的方式来表达，在实际控制中的专家知识和经验不依赖被控对象模型, 鲁棒性较强。模糊控制技术的应用非常广泛，与常规控制相比，其在提高模糊控 制的控制品质，女m稳态误差、超调等问题，自身的学习能力还不完善，因此要 求系统具有完备的知识，对工业智能系统的设计而言是困难的，如模糊变结构控 制、自适应或自组织模糊控制、自适应神经网络控制、神经网络变结构控制等。 另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合，对电力系统这样一个

7、复杂的 大系统来讲，综合智能控制更具备巨大的应用潜力。现在，在电力系统中研究较 多的有神经网络与专家系统的结合，专家系统与模糊控制的结合，神经网络与模 糊控制的结合，神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。这些模糊方法 的运用因其可使用范围广，目前已在自动化控制中被广泛应用。智能集成化是综合智能控制重要的技术发展方向，其可将多项智能技术相互结合 于一体，不再单独运用，各取优势。如模糊技术和神经网络的结合、神经网络与 模糊控制的结合、神经网络与专家系统的结合等，这些都在电力系统自动化控制 中有较多研究。2智能技术与电力系统自动化的结合智能技术被应用在电力系统自动化中，进一步完善和发展了电力系

8、统自 动化。智能系统在电力系统中的有效应用，不仅协调了电力系统发展的不成熟性 和该系统本身的不稳定性,还满足了公众对于相对廉价、便利的电力网络的需求。 所以，智能技术作为一种技术被应用于电力系统自动化中。众所周知，智能技术 从分类上可分为以下几个部分：模糊控制和神经网络控制、专家系统控制、线性 最优控制和综合智能控制。如今，电力系统自动化还未发展成熟，还存在一些缺 点以待改进，如：强非线性，吋变性口参数不确切可知，含有犬量未建模动态部 分和电力覆盖范围大，但却具有网络阻滞、延迟等。下面，我们将具体分析如何 通过应用智能系统改变电子系统智能化的缺点。3电力系统及其自动化技术的应用在电力系统中，主

9、要的自动化技术主要有智能运行和配电网故障定位系 统、投诉热线自动化处理系统、自动化信息管理系统、微机实时保护系统、数字 仿真技术、基于gps和ems技术的动态安全监控系统和远程信息实时监控维护 系统等。3.1智能运行和配电网故障定位系统该项技术主要是通过自动化的控制系统实现对整个电网的智1能控制，对 于某些模型不确定性、具有非线性和要求适应性很高的电力系统而言，传统的控 制模式是无法满足要求的，智能运行系统可根据现场监测点的测量信息，由中央 控制中心分析和处理这些信息，并作出正确的判断和发出相应的指令实现对相关 设备的自动控制；同时，发生故障吋自动定位故障地点，随着技术的发展与成熟， 故障发生

10、后的定位、隔离、恢复供电都能逐步实现自动化，是种最快捷和可靠 的故障诊断和处理方法。例如，我国某供电局10kv变电站至某开关线路第6号 电线杆断路器过流跳闸，在采用gis故障定位系统后，检测人员能够在人机界面 上看到6号杆以后的片区颜色显示为灰色，再通过故障录波测距，就立即诊断出 是69号杆区段间发生相间短路故障。3.2自动化信息管理系统整个配电网的信息量非常大，它包含配电、变电、用电在运行全程的监 测信息，决策、反馈、故障处理等操作记录信息，只能通过自动化的方式来管理 和调用这些信息。自动化信息管理系统一般包含信息管理检索系统、自动化办公 系统、远程信息实时监控及维护系统。这些系统不但方便人

11、机操作，提高操作的 准确性和及时性，提高电力系统的管控效能，还可以提高电力系统的稳定性和安 全性，使系统处于最佳的运行状态。3.3基于gps和ems技术的动态安全监控系统在庞大的电网运行过程中，许多不确定的自然因素和人为因素无时不刻 地影响着电网的稳定运行，而基于gps和ems技术的动态安全监控系统可以对 电网中的所有设备进行全面的监测，及吋反馈其真实的运行状况，一旦出现不利 于电网运行的因素，便会发出警报，报告潜在的隐患，做到防患于未然。结合 ems系统的信息功能实现动态与静态相结合的方法，来对整个电力系统进行离线 和在线研究，可对不稳定因素进行遥感检测，及吋处理初起的事故，防止事故的 扩大

12、，还能够通过gps技术对事故发生的范围和面枳进行评价和预测，为事故的 处理和救援提供必要的依据。3.4电力系统的仿真模拟技术电力系统仿真模拟是指在计算机上建立与真实电力系统对应的数学模 型，这对于一些运行较稳定、随机性不大的电力系统具有重要意义。随着诸如 facts控制装置、直流输电控制装置、继电保护装置、安全稳定监控装置等先进 的控制和测量装置的使用，电力系统的实口寸仿真技术的真实性和可靠性越来越强, 再加上全数字模式和数模混合式仿真技术规模不断扩大、数据精确程度的提高， 该项技术日益完善，能够模拟的电力系统规模也越来越大，有望使其具备对大规 模电力系统的实吋仿真能力。4结语电力系统及其自动化技术的应用在保障电力系统安全、高效运行方面发 挥了重要作用。提高电力系统自动化技术应用的安全性，重视设备的日常检修， 重视新技术的应用，提高电力系统职工的专业素质等等措施对电力系统自动化技