电力系统增强智能分析初探

发表时间:2020/9/27   来源:《中国电业》2020年第15期   作者:韩一冬
[导读] 为了适合现代社会对电能供应的发展需求,在激烈的竞争中能脱颖而出,电力系统不断地探索新技术,实现自身的突破,并提出更多更高的要求。
        韩一冬
        国网成都供电公司    四川成都   610041
        摘要:为了适合现代社会对电能供应的发展需求,在激烈的竞争中能脱颖而出,电力系统不断地探索新技术,实现自身的突破,并提出更多更高的要求。经过多年的努力,电力系统逐步实现了由弱到强、由低端到高端的快速发展,自动化水平也得到了很大的提高。本文基于电力系统增强智能分析初探展开论述。
关键词:电力系统;增强;智能分析初探
引言
        智能技术是新时代重要的技术代表之一,其自身具有很多的优势,因此在多个行业领域中被广泛的使用。随着社会生产与生活对于电力能源的使用要求逐渐提高,智能技术被引进到电力系统的运行工作中。由于电力系统的运行比较复杂,其稳定性直接关系到电能的供给,不管是人们的生活用电还是企业的生产都需要使用电力能源,因此,智能技术的广泛应用为电力系统的稳定运行带来了很大的帮助。
1智能技术
        智能技术应用于电力系统的自动化设计,给电力系统带来更广阔的发展空间,既可以提高电力系统的工作效率,还能够在自动化技术的基础上实现故障解决、故障识别等功能,从而提高电力系统供电的可行性与稳定性。智能技术即人工智能技术,是模拟人类智慧衍生出的一种新型、先进技术,将人类智能与机械设备融合起来,借助计算机技术的优势,做到科学管控,将智能技术应用到各领域中,不仅可以加强生产自动化控制效果,也可减少人工作业的难度和压力,节省更多资金成本。在研究智能技术的过程中,除要了解人工智能理论的相关内容外,还需对人类大脑实行模拟和分析,收集完善的信息数据,以此增强人工智能技术研究的可行性、合理性,做好后续的人工替换工作。现阶段我国在智能技术的研究上还处于初级发展阶段,不过通过实践证明,智能技术在生产中起到非常重要的作用,是未来重点研究的核心内容。
2电力系统增强智能分析
        PSEIA运作模式随着电网发展和社会的不断进步,新一代的电力系统增强智能分析PSEIA不仅要实现对电网的精细化分析,还要具有问题针对性和高可解释性的能力。在电力系统分析中,针对不同的问题,往往需要不同的数据集与分析手段。如稳态分析和暂态分析中需要的数据和仿真模型有着很大区别,即便所需要的计算数据(如从系统采集的系统状态量)相同,如果模型不同,得到解的精度和适用范围也会有较大的差异。这就需要PSEIA首先能够具有根据不同的问题确定所需要的计算数据和模型的能力,然后再利用该数据与模型对问题进行全面准确的分析。由于电力系统逐步向社会物理信息系统CPSS发展,因此,本文设定PSEIA的运作模式是一种“服务驱动”模式(该“服务”不仅包括保证电网安全稳定这一固定的“物理服务”,还包括人员的“主观需求”,因此称之为服务),AI(人机混合AI)通过语义泛化模型充分了解服务目标,映射出其相应的知识,根据知识确定实现服务目标所需的数据,该数据不仅包括系统状态等计算数据,可能还包括用于建立仿真模型的参数及非结构化数据。这便是PSEIA中的前AI过程,该过程是由知识→数据的过程,根据前AI得到的针对特定服务的数据子集,利用AI技术对数据子集进行特征提取与分析,从而得到相应策略,以满足服务要求。这便是PSEIA中后AI的过程,该过程主要以传统数据驱动的智能算法为主,是数据→知识的过程。需要注意的是,对于需要特别关注可解释性的服务目标,可能需要对计算数据(系统状态)经过仿真模型的转化,在仿真结果数据集上再进行特征提取,以保证结果的可解释性。


3智能技术在电力自动化控制系统中的应用形式
        3.1专家系统控制技术
        当前,专家系统控制技术是电力自动化控制系统中应用频率较高的智能技术。专家系统控制技术的应用目的是快速且精确识别电力系统的紧急状况,分析警报类型,并采取科学合理的应对措施,确保电力系统在最短时间内恢复正常运行状态。另外,高效应用专家系统控制技术,还可以自主完成电压无功控制与障碍点隔离工作,实现配电系统的自动化、集成化与智能化。专家系统控制技术的另一个显著作用就是对电力调度员进行指导与培训,提高调度员的业务水平,让调度员能够自主解决电力系统出现的各种问题,积累丰富的实践工作经验。俗话说“金无足赤,人无完人”。尽管专家系统控制技术在诸多方面体现出优势特征,但在实践应用环节仍存在一定的局限性。例如,对于电力系统出现的问题,专家系统控制技术往往会按照既定的程序进行检测与处理,缺乏灵活性,降低了问题处理效率。
        3.2模糊控制技术
        在我国当前的电力自动化系统中,模糊控制技术属于非常常见的一种智能技术。这一技术主要是在数学理论的基础上,使用数学逻辑思维与相关理论专业知识的良好结合运用。根据以前的相关经验可以看出,在电力自动化系统中使用模糊控制技术可以发挥重要的功能,并且起到很大的作用。首先,整个电力系统的稳定运行离不开模糊控制技术的使用,它可以实现对各种动态因素的分析以及处理,既可以保证相关影响因素的分析,还能够将这些不可控的因素进行转换。其中需要注意的是电力自动化系统较为复杂,因此会存在诸多的外界影响因素。为了保证电力系统的运行稳定就需要使用大量的工作人员以及资金支持,如果单纯依靠传统的人工就不能达到预期的目的。同时人工的计算也会存在误差,从而导致控制效率大大降低。其次,模糊控制技术的使用也可以为企业的管理人员进行决策分析,提供有力的参考依据,通过该技术对管理决策的模拟分析,减少不必要的人员与财力的浪费问题。另外还可以提高系统的稳定运行效果。
4电力系统的发展趋势
        目前,智能控制从研究阶段逐步走向了实用,自动化、智能化将是电力系统的整体发展趋势,电力工作者通过深入学习计算机技术,将能够找到新的发展道路和方向,通过对现有一些系统的升级改造,提高实用性、稳定性及先进性。互联网、现代电网的高度融合将是未来配电网的走向。当然,技术创新是必不可少的,同时应将知识、学科和技术等进行深度的融合(比如一二次设备融合、AC/DC电网融合等)。在各种高新技术接连问世后,电力系统也将迎来了大数据的时代,而电力系统的安全运行必将稳步提高。
结束语
        电力系统是由电能的产生、变换、传送、分配和消费的各种设备,按照一定的需求组成的有机系统的总称,也是大型机电系统的重要组成部分,电力系统的稳定可靠运行对机电系统的安全运行十分重要。随着化石能源日益紧缺,深化绿色低碳环保工程发展,加快可再生能源的开发己经迫眉睫。电力系统中的智能化技术主要包括两大类:软件智能化和硬件智能化。目前,在软件智能化方面主要集中在更加高效的集成开发环境研发,先进的智能控制技术、智能诊断技术、智能评价与决策技术等的设计与实现,友好的人机交互界面开发等。在硬件智能化方面主要集中在针对某种功能与应用的特种IC研制,先进控制算法的电路实现和万物互联的实现。随着物联网、大数据、云计算和人工智能的迅速发展,电力系统的智能化也会有极大的提高。
参考文献
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