杜洋
国电联合动力技术有限公司 北京市海淀区 100039
摘要：电力系统在运行过程中需要通过不断的监控各种设备的运行状态来确保其自身的稳定性和安全性。庞大的数据量、各种不确定因素以及非线性等特点导致通过人工方式来对其进行管理的效率非常低下。信息技术和硬件技术的发展促使自动化控制和智能技术在电力系统的管理中发挥出显著的作用。本文主要研究智能技术在自动化控制中发挥作用的场景、方法和效果等等。
关键词：电力系统自动化；智能技术；应用分析
引言：
智能技术可以借助电力系统运行过程中产生的大量数据来实现管理模型组织、故障分析、措施执行等一系列操作。在电力系统的自动化控制中可以将人工智能、模糊控制、专家系统控制以及实时监控等运用起来。这些智能控制技术的应用可以有效地提高电力系统自动化控制的准确率、效率和效果。
一、技术背景
工业生产活动以及人民群众的日常生活都需要持续稳定的电力能源供应来提供正常的运行条件。而电力系统在运行过程中常常会存在电能损耗、设备故障、外力破坏等一系列问题，这些情况的发生则进一步导致电力能源供应不稳定、能源损耗大以及经济效益低等。将传感器技术、信息技术以及自动控制技术等应用于电力系统的系自动化控制中可以有效地提高系统运行的稳定性。智能化技术是在大数据、机器学习以及数据建模等技术基础上建立起来的新型控制技术，其最突出的特点是可以提高电力系统运行的效率、降低运行成本以及提高准确率等。在未来的发展过程中必然要通过这种控制技术来提高电力系统运行的自动化水平和运行质量。
二、应用分析
第一，模糊控制。系统的自动化运行往往是在其达到特定的条件之后激发关联设备并实现后续的一系列动作，对系统的运行过程进行数学建模以及设置对应的触发条件等是实现自动化控制的必然途径。然而数据量大、不确定因素多以及非线性变化等特点导致自动化技术在电力系统控制中不易建立非常精确的数学模型。在工程实践中一般是将电力系统运行中使用的各种变量进行模糊化处理来解决以上难题。模糊控制的核心理念是将原本需要精确给定的数值转变成一个范围变量或者是定性判断。这种控制技术在使用过程中可以呈现出简化控制条件、增强系统适应性以及提高容错率等优点。电力系统的庞大数据量、动态变化以及非线性特点在这种技术的控制下可以获得较好的效果[1]。
第二，专家控制系统。电力系统中那些不能进行精确的数学建模和数学计算的问题可以通过专家控制系统来进行处理。日常生活中也要很多不能精确计算的问题需要通过人们的经验判断和定性分析来进行解决，这些就是专家控制系统存在的意义。一旦电力系统因为某种因素而进入不稳定的警告状态时就可以借助专家控制系统对问题进行诊断，这中控制技术在识别出问题之后就可以根据事先设定的处理措施来对其进行及时的控制。显而易见的是这是一种根据电力系统常见故障类型而设置的一种预先设定好的处置措施。这种智能化的自动控制技术在实际运用中也呈现出应变能力不足、使用场景局限以及创造力不足等缺点。
专家控制系统是人们在对某些场景进行充分研究之后所设计的一些具有针对性的措施，因而这种控制技术对于那些新产生的、不在其场景范围之内的突发情况不能进行有效的管理，在日后的发展过程中还需要根据电力系统中出现的新问题和新场景来进行技术完善[2]。
第三，人工智能。为了确保电力系统能够安全稳定的运行下去就需要通过其运行过程中的各种状态信息来进行潜在故障预测或者对已生成的故障进行分析。传统的故障诊断和预测主要是通过人工方式对各种电力系统传感器收集到的信息进行分析并推测可能存在的问题，但是这种工作模式的显著缺点是对分析人员的经验要求比较高且整个过程的效率相对比较低下。这种管理模式已经不能适应电力系统日趋复杂以及人民群众对电力系统依赖度日益增高的现实背景。建立在大数据和机器学习基础上的人工智能技术可以通过对大量电力数据的分析和学习来建立智能化的管理模型，当某种故障情况发生时就可以借助人工智能技术自动地对其危害程度、形成原因等进行分析，然后在此基础上来实现自动化的处理。目前在电力系统中得到应用的人工智能技术中比较典型的一个就是神经网络技术（ANN），这种技术是通过模拟生物大脑神经元节点来实现信息传递、模型建立、信息传导以及自动学习等过程。这些人工智能技术的运用极大地提高了电力系统自动化控制的效率以及故障诊断的准确率[3]。
第四，线性最优控制。电力能源在远距离传导过程中会因为输电线路上的消耗而产生一定程度的电能耗损，而且这些电能耗损会随着距离的增加呈现出一定的线性变化的特点。将最优解的思想应用在电力系统控制的目的之一就是通过合理的线路规划来将电能在线路上的耗损降到最低程度。这种技术在运用过程中往往比较依赖于所控制系统的线性特点，因而在现阶段的电力系统自动化、智能化控制和管理中仅仅局限在个别场景之内。
第五，综合智能控制。各种智能控制技术通常只能在电力系统自动化控制的部分场景中发挥出一定的作用，将这些智能化的控制技术综合在一起并使其具备更加丰富、更加多元化的控制能力，这就是综合智能控制的核心理念。例如，将模糊控制、线性最优控制以及专家系统控制等各种智能化技术综合在一起就可以实现不同场景、不同问题的智能化解决[4]。
第六、实时监控。智能自动化控制的实施过程中还需要为电力系统的管理人员提供一些专门的入口和监测平台。相关人员通过显示界面将远程传感器获得的各种数据展示在界面上并借此对整个系统的运行状况进行实时监控和管理。管理人员通过这些实时显示的数据对电力系统的运行情况、故障位置、故障原因等进行分析，从而提高了工作效率和系统控制的准确性等。例如，可以在电网系统的控制室内安装液晶显示屏并将各种系统运行的信息显示在屏幕上，管理人员通过电脑来控制系统功能的显示或者操作某些参数。
三、结束语
将人工智能技术、模糊控制技术以及综合智能技术等应用于电力系统的自动化控制中可以显著地提高其管理效率和运行的可靠性。电力系统的稳定运行对工业生产活动和人民群众的日常生活都具有不可替代的作用。传统的控制技术常常在效率、效果以及管理成本等方面表现出较大的缺点，智能技术的应用可以在很大程度上克服这些问题。
参考文献
[1]王倩.浅析电力系统自动化中智能技术的应用[J].山东工业技术,2018, 000(001):156-156.
[2]殷红.电力系统自动化中智能控制技术的应用研究[J].数字化用户,2017, 23(033):194.
[3]郑灿楷.智能技术在电力系统自动化中的应用探析[J].现代工业经济和信息化,2016(21):103-104.
[4]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, 33(31):48-49.