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摘要:电力系统是个具有典型的巨维数动态系统,它具有时变性、强非线性且参数不明确可知,并且包含着大量的未建模动态部分。因电力系统地区分布广,大部分元件带有磁滞、延迟、饱和等繁琐的物理特征,想有效的控制此系统是具为困难的。从另一方面来讲,新建的高压线路使得民众的愤慨情绪日增月长,线路成本,尤其用在走廊的使用权花费也与日俱增等客观条件的限制,以及电力网不断扩大,在电力系统的控制方面任免对其的要求也越来越高。正因电力系统的这种特性,使得电力系统不得不引进含有高科技含量的控制手段。
关键词:电力系统自动化;智能技术;应用与发展
一、电力系统自动化和智能技术的概念
电力系统是一个由发电站、变电站、输配电网络与用户组成的统一调度与运行的繁杂系统。电力系统自动化满足了对电能的生产、管理、传输及自动控制、自动调度与自动监督,使其可达到要求的电能质量。一般而言,电力系统自动化主要由配电网自动化、调度自动化构成。
智能技术是门替代脑力劳动的新技术,它应用范围非常广,涉及自动化科学、计算机科学和仿生学。智能技术可以精准的分析与评估设备中的数据,且能操控整个系统,从而提升系统整体稳定性。
二、智能技术在电力系统自动化中的应用
(一)模糊控制法
模糊控制通过建立模型来进行控制,这使得操作变得十分简便和易于掌控。通过建立起模型来控制不失为一种现代的方法,着与建立常规数学模型的办法相比,更加简单,生活实践证明了它具有很大的优越性。模糊控制理论在实践中的应用非常的广泛。比如公众日常用了电风扇、电热炉等电器。交通信号灯转换主要是通过前后主列队同时决定的,并使用特殊的达到二维模糊控制。洗衣机可通过在清洗当中水质的变化来判断衣物是否清洗干净。在汽车运用上,模糊控制的作用主要在自动变速器上,来判断汽车受到的阻力、路况和对发动机情况的监测。通过上面的例子,我们可以得知,模糊控制在电力系统自动化方面具有通用性与广泛性,是可以使用于其他的不同领域。
(二)神经网络系统控制法
人工网络神经出现于1943年,在经历例数十年的研究低谷发展到现在,在学习算法、模型结构等方面取得了许多研究成果。人们之所以普遍关注神经网络,是因为它带有并行处理能力、非线性特性、自组织学习能力及强鲁棒性的能力。所以,大量、简单的神经元以一定的学习途径连接为神经网络控制技术。在连接权值上隐含着大量的信息,并对其进行调节权值,从而逐步实现非线性上的复杂映射,由m维空间到n维空间。此概念在许多领域被应用,譬如:自动控制领域、模式识别、处理组合优化问题、医学领域、图像处理及传感信号等领域。因为人体与疾病关链的复杂性,所以神经网络系统控制法在医学方面的组多领域到了广泛的应用。譬如:危重医学和医学专家系统麻醉等相关领域。由上面的例子可知,神经网络控制法同样适用于电力系统自动化领域,具有通用的广泛性,可以在其他领域适用。
(三)专家系统控制法
专家系统在电力系统具有广泛的应用领域,专家系统的优点在于能最快的辨识和处理发生瘫痪或故障的电力系统,把网络迟延和阻滞带给人们的不便和危险降低到最小范围。譬如可以辨别电力系统的当前状态:紧急的处理、警告状态或紧急状态、系统的恢复控制、切负荷、系统规划和电压故障点距离测量、无功控制、所处状态的安全分析、做出短期负荷预报以及进步的人机接口等等。随着科技的发展迅速,专家系统也在电梯控制中应用,制作电梯的技术也进行着较快的更新换代,电梯出厂时有专门人员质检,但安装好后的电梯弱出现故障,维修人却是很难找到解决方案,排除故障,这主要是由于电梯结构过于复杂。因此我们可以在电梯出厂后安装专家控制系统,这样就可保障电梯的可用性。
虽然专家系统在电力系统得到广泛应用,但也存在局限性,如模仿能力有限、无更深层次的功能理解、无有效学习机构、应付突发情行的能力有限、知识库验证存在难度、对繁琐的问题缺少组织工具有有效分析等。因此,专家系统的开发应注意代价/效益的分析方法,系统有效性与验证问题,获取知识问题,与其他常规计算器材相结合的问题等。
(四)线性最优控制法
作为现代控制理论的重要部分之一,最优控制是最优理论在控制问题上的特殊体现。在如此繁多的控制理论中,线性最优控制应用最成熟,也最多。远距离的输电线路的输电能力与动态品质的改善因最优励磁控制手段的应用,也取得了许多重要研究成果。該研究认为,对于大型机组应该使用最优励磁控制方法取代古典励磁方法。另外,最优控制理论也使得水轮发电机的制动电阻在时间控制上的到了最优化。电力生产中,电力系统的最优控制器也得到的大范围应用,且发挥作用明显。但我们应该看到,此种控制器仅由电力系统局部模板设计而来,在对打干扰控制结果上看,不尽人意。
(五)综合智能系统控制法
综合控制法第一包括智能控制和现代控制方法结合。譬如自组织模糊控制或自适应控制,模糊变结构控制,神经网络的变结构控制与自适应神经网络的控制。第二包含了诸多控制办法之间的结合相连。对于如此复杂且庞大的电力系统来说,综合智能系统控制法蕴含真巨大的市场潜力。现今,人们普遍研究的电力系统大概有专家系统与神经网络系统的结合,模糊系统控制与专家系统的结合,模糊控制与神经网络的结合,自适应控制、模糊控制与神经网络的结合等几方面。神经网络在处理非结构化信息上更占优势,而模糊系统却相反,因此二者结合有较大的技术支持。人工神经网络较多应用于底层计算方法,而模糊逻辑则应用于高层推理,可见,二者互补。同样,神经网络进行数据的解释和安排,模糊逻辑提供技术框架,二者的结合使研究成果也多起来。
四、结语
综上所述,我们知道智能技术在电力系统的自动化当中占有举足轻重的作用,其带来的社会变革和影响力不可小视。虽然我国电力系统的自动化还处于起步阶段,但我们深信,只要在科学规划,统筹实施,随着智能技术日趋成熟,智能技术会更好的应用到电力系统的自动化当中。
参考文献
[1] 李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010,(8):19-20.
[2] 王庆杉.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(7).
[3] 杨井均.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2013,(6):615.
[4] 卢小兰,曾祥坤.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].科学与财富,2012,(12):243.
[5] 王海红.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].科技与生活,2012,(10):136-136,177.
关键词:电力系统自动化;智能技术;应用与发展
一、电力系统自动化和智能技术的概念
电力系统是一个由发电站、变电站、输配电网络与用户组成的统一调度与运行的繁杂系统。电力系统自动化满足了对电能的生产、管理、传输及自动控制、自动调度与自动监督,使其可达到要求的电能质量。一般而言,电力系统自动化主要由配电网自动化、调度自动化构成。
智能技术是门替代脑力劳动的新技术,它应用范围非常广,涉及自动化科学、计算机科学和仿生学。智能技术可以精准的分析与评估设备中的数据,且能操控整个系统,从而提升系统整体稳定性。
二、智能技术在电力系统自动化中的应用
(一)模糊控制法
模糊控制通过建立模型来进行控制,这使得操作变得十分简便和易于掌控。通过建立起模型来控制不失为一种现代的方法,着与建立常规数学模型的办法相比,更加简单,生活实践证明了它具有很大的优越性。模糊控制理论在实践中的应用非常的广泛。比如公众日常用了电风扇、电热炉等电器。交通信号灯转换主要是通过前后主列队同时决定的,并使用特殊的达到二维模糊控制。洗衣机可通过在清洗当中水质的变化来判断衣物是否清洗干净。在汽车运用上,模糊控制的作用主要在自动变速器上,来判断汽车受到的阻力、路况和对发动机情况的监测。通过上面的例子,我们可以得知,模糊控制在电力系统自动化方面具有通用性与广泛性,是可以使用于其他的不同领域。
(二)神经网络系统控制法
人工网络神经出现于1943年,在经历例数十年的研究低谷发展到现在,在学习算法、模型结构等方面取得了许多研究成果。人们之所以普遍关注神经网络,是因为它带有并行处理能力、非线性特性、自组织学习能力及强鲁棒性的能力。所以,大量、简单的神经元以一定的学习途径连接为神经网络控制技术。在连接权值上隐含着大量的信息,并对其进行调节权值,从而逐步实现非线性上的复杂映射,由m维空间到n维空间。此概念在许多领域被应用,譬如:自动控制领域、模式识别、处理组合优化问题、医学领域、图像处理及传感信号等领域。因为人体与疾病关链的复杂性,所以神经网络系统控制法在医学方面的组多领域到了广泛的应用。譬如:危重医学和医学专家系统麻醉等相关领域。由上面的例子可知,神经网络控制法同样适用于电力系统自动化领域,具有通用的广泛性,可以在其他领域适用。
(三)专家系统控制法
专家系统在电力系统具有广泛的应用领域,专家系统的优点在于能最快的辨识和处理发生瘫痪或故障的电力系统,把网络迟延和阻滞带给人们的不便和危险降低到最小范围。譬如可以辨别电力系统的当前状态:紧急的处理、警告状态或紧急状态、系统的恢复控制、切负荷、系统规划和电压故障点距离测量、无功控制、所处状态的安全分析、做出短期负荷预报以及进步的人机接口等等。随着科技的发展迅速,专家系统也在电梯控制中应用,制作电梯的技术也进行着较快的更新换代,电梯出厂时有专门人员质检,但安装好后的电梯弱出现故障,维修人却是很难找到解决方案,排除故障,这主要是由于电梯结构过于复杂。因此我们可以在电梯出厂后安装专家控制系统,这样就可保障电梯的可用性。
虽然专家系统在电力系统得到广泛应用,但也存在局限性,如模仿能力有限、无更深层次的功能理解、无有效学习机构、应付突发情行的能力有限、知识库验证存在难度、对繁琐的问题缺少组织工具有有效分析等。因此,专家系统的开发应注意代价/效益的分析方法,系统有效性与验证问题,获取知识问题,与其他常规计算器材相结合的问题等。
(四)线性最优控制法
作为现代控制理论的重要部分之一,最优控制是最优理论在控制问题上的特殊体现。在如此繁多的控制理论中,线性最优控制应用最成熟,也最多。远距离的输电线路的输电能力与动态品质的改善因最优励磁控制手段的应用,也取得了许多重要研究成果。該研究认为,对于大型机组应该使用最优励磁控制方法取代古典励磁方法。另外,最优控制理论也使得水轮发电机的制动电阻在时间控制上的到了最优化。电力生产中,电力系统的最优控制器也得到的大范围应用,且发挥作用明显。但我们应该看到,此种控制器仅由电力系统局部模板设计而来,在对打干扰控制结果上看,不尽人意。
(五)综合智能系统控制法
综合控制法第一包括智能控制和现代控制方法结合。譬如自组织模糊控制或自适应控制,模糊变结构控制,神经网络的变结构控制与自适应神经网络的控制。第二包含了诸多控制办法之间的结合相连。对于如此复杂且庞大的电力系统来说,综合智能系统控制法蕴含真巨大的市场潜力。现今,人们普遍研究的电力系统大概有专家系统与神经网络系统的结合,模糊系统控制与专家系统的结合,模糊控制与神经网络的结合,自适应控制、模糊控制与神经网络的结合等几方面。神经网络在处理非结构化信息上更占优势,而模糊系统却相反,因此二者结合有较大的技术支持。人工神经网络较多应用于底层计算方法,而模糊逻辑则应用于高层推理,可见,二者互补。同样,神经网络进行数据的解释和安排,模糊逻辑提供技术框架,二者的结合使研究成果也多起来。
四、结语
综上所述,我们知道智能技术在电力系统的自动化当中占有举足轻重的作用,其带来的社会变革和影响力不可小视。虽然我国电力系统的自动化还处于起步阶段,但我们深信,只要在科学规划,统筹实施,随着智能技术日趋成熟,智能技术会更好的应用到电力系统的自动化当中。
参考文献
[1] 李妍.浅论电力系统自动化中智能技术的应用[J].中国科技信息,2010,(8):19-20.
[2] 王庆杉.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(7).
[3] 杨井均.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2013,(6):615.
[4] 卢小兰,曾祥坤.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].科学与财富,2012,(12):243.
[5] 王海红.智能技术在电力系统自动化中的应用[J].科技与生活,2012,(10):136-136,177.