基于智能技术的电力系统自动化设计 刘博龙

发表时间:2020/5/22   来源:《电力设备》2020年第3期   作者:刘博龙 田琦 孟祥雨
[导读] 摘要:近年来,随着社会经济的快速发展,电力系统也发生了很大的变革。
        (国网延边供电公司  吉林延边  133000)
        摘要:近年来,随着社会经济的快速发展,电力系统也发生了很大的变革。电力自动化系统是国家电网系统中的重要组成部分,是确保供电系统正常运行的核心力量,它具有非线性、时变性、复杂的物理性、元件饱和且磁滞等特点。因此,引入、加强智能技术在电力系统自动化中的应用,有助于实现电力系统自动化的有效控制,大大提高电力系统的高智能的自动化水平。
        关键词:智能技术;电力系统;自动化
        引言
        电力系统自动化,是现代电力行业的发展方向。我国电力企业积极建设自动化的电力系统,实现智能技术的应用,推进电力系统的自动化建设。电力系统承载着高负荷的电力运行,落实智能技术,以此来维护电力系统的安全性,充分发挥自动化的优势,保障电能输送的效率。文章重点分析智能技术在电力系统自动化中的应用。
        1电网自动化系统智能控制
        电网自动化系统的智能控制是全部以计算机为核心技术的大型中枢控制系统,分为四大部分,一是集采集数据、安全检测、实时控制于一身的实时信息收集系统;二是显示清晰的监测画面大屏幕显示系统;三是电子自动化提供分析、计算、控制的实用性非常强的软件系统;四是线性最优控制系统。在发电厂位于调度中心的系统称为调度端;实时收集信息传输系统称为远动端。通常采用两种控制方式,一种是计算机输出通过外围设备去调整常规模拟式调节器的设定值而实现监督控制;另一种是用计算机输出外围设备直接控制生产过程而实现直接数字控制。线性最优控制系统在应用过程中,卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。需要实施自动化的项目包括大坝监护、水库调度和电站运行三部分。一是大坝计算机自动监控系统:包括数据采集、计算分析、越限报警和提供维护方案等。二是水库水文信息的自动监控系统:包括雨量和水文信息的自动收集、水库调度计划的制订,以及拦洪和蓄洪控制方案的选择等。三是厂内计算机自动监控系统:包括全厂机电运行设备的安全监测、发电机组的自动控制、优化运行和经济负荷分配,稳定监视和控制等。
        2智能技术在电力系统自动化中的优势和发展
        2.1电力自动化中智能技术的优势
        电力系统自动化中的智能技术,拓宽了自动化的服务范围,专门用于提供可靠的控制手段,解决存在的非线性和不确定问题。智能技术提供了智能化的操作理论,规范电网的自动化运行,提供高效的人机操作,智能技术能够站在电力需求的角度,分析电网系统的运行状态,参与到电力自动化的监控、分配等功能项目中,有利于推进电网自动化的快速发展。
        2.2电力自动化中智能技术的发展
        多样化发展,智能技术在电力系统自动化中的应用,虽然提出了综合智能技术理论,但是仍旧存在发展的空间,按照电网自动化对信息技术、控制措施的要求,智能技术应该朝向多样化的方向发展,积极融入多样化的智能技术,综合应用到电力自动化内,利用多样化技术之间的互补特点,完善智能技术的实践应用。协调性发展,电力系统中的智能技术,存在技术与系统缺陷的问题,两者达不到相互融合的标准,无法实现电力资源的相互共享,进而制约了电网的自动化发展,由此,积极推进智能技术的协调性发展,有效融入到电网系统内,促进两者的协调发展,促使智能技术能够成为电网自动化的基础支持,提升实践性控制的水平。规模化发展,智能技术的规模有限,没有实现大规模的发展,致使其在电力系统自动化中规模受限,不能满足电网自动化的发展需求。电力系统自动化的规模越来越大,智能技术中应该落实规模化的发展方式,确保智能技术应用的全面性。


        3智能技术在电力系统自动化中的应用
        3.1神经网络控制技术
        神经网络控制技术,在电力系统自动化中模拟人脑思维,解决电网运行中的非线性问题。神经网络控制技术可以有组织的控制电网系统,提高信息自动化的处理水平,提供高效的管理方式。神经网络控制技术在电气自动化中,能够取代人工控制的操作方式,直接控制电网系统的运行,尤其是在电网调度安排方面,神经网络控制技术可以根据电力用户的需求,提供合理的电能服务,完善电网调度的自动化运行,体现神经网络控制的管理优势。因为神经网络控制技术具有信息化的特点,所以其可高效统计电网运行中的数据,了解电网的状态后,引入其他类型的技术,如:故障诊断技术,拓宽技术在电网系统中的应用范围,提升电网自我诊断的能力。
        3.2模糊控制技术
        模糊控制技术主要是利用模糊模型,全面掌握电力系统的运行状态,操作简单,在电力系统的电器运行模块中比较常用。例如:电力系统自动化中的电器控制,采用模糊控制技术,构建电器运行的模糊模型,通过模型控制电力分配,明确电力系统自动化的分配方式和过程,体现智能化的服务特性,根据不同电器的功率需求,智能化的分配电力资源,辅助建立智能化的运行系统,优化电器资源控制。模糊控制技术在电力系统自动化中比较实用,专门应用到日常生活中,按照用户的需求,构建模糊模型,辅助电网运行的自动化分配,而且具有智能化的分配特点,解决了电能浪费的问题,满足用户的用电需求。
        3.3专家系统控制技术
        专家系统控制技术,指定应用在电力系统的特殊区域,该技术具备数据库服务,存储了专家知识,促使电力系统可以利用专家推理的方式,解决电网运行中出现的问题。专家系统控制,不仅是智能技术的代表,更是一类计算机技术,其可根据电网运行的实际情况,做出相关的推理、判断,有效识别电网的运行状态。例如:专家控制系统在电网故障诊断中,其可识别电网的故障状态,对比专家控制系统数据库中的信息,判断电网的故障类型,发出警告提示,同时制定应急处理的措施,快速恢复电网的正常状态。目前,专家系统控制技术具有一定的局限性,但是可以根据电网运行的经验,逐步丰富数据库内的信息,增加专家系统的控制深度,具有良好的发展前景。
        3.4线性最优控制技术
        线性最优控制是比较先进的一类智能技术,也是电力自动化中的常用技术。例如:线性最优控制中的最优励磁控制技术,其可利用动态化的手段,改进电网运行,应用到长距离电能输送中,确保电能输送处于最佳的状态,目前,最优励磁控制技术积极应用到电网线路建设方面,选择最佳的励磁状态,既可以提高电能输送的效率,又可以改善电能的质量。电力企业积极推行线性最优控制理论,确保电力自动化能够具有最优的控制方式,除此以外,还要注意线性最优控制技术的缺陷,其对电力系统自动化的环境有特殊的要求,不能全面应用到电网运行中,需根据电力系统的性能,合理安排线性最优控制技术,充分发挥最优控制理论的优势,规避潜在的质量风险,体现此项技术在自动化中的积极性。
        结语
        随着电力系统自动化各种智能控制理论与实践的科学研究的不断深入,电力系统自动化中的各种智能技术的联系会越来越紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统整体性能的提高起到更加重要的作用。
        参考文献:
        [1]刘青松.智能技术在电力系统自动化中的应用探析[J].中国新技术新产品,2015,1:53.
        [2]师君.智能技术在电力系统自动化中的应用分析[J].企业技术开发,2014,31:48-49.
        [3]姚建国,杨胜春,高宗和,杨志宏.电网调度自动化系统发展趋势展望[J].电力系统自动化,2007
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