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[摘 要]随着科学技术的进步,信息技术迅速发展,电力系统自动化在我国社会经济发展中得到了广泛的应用。微机保护、测控等智能装置是电力系统的重要组成部分。本文根据多年工作经验以及现有研究成果,对电力系统自动化中智能控制系统的组成与设计相关问题进行了简要论述,希望为研究人员提供参考。
[关键词]电力系统;自动化;智能控制系统;组成;设计
中图分类号:TU134 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0277-01
引言
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,可以帮助我们实现电力系统自动化的有效控制,大幅度提高电力系统的高智能的自动化水平。
1、电网自动化系统智能控制概述
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;三是为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。其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。
2、自动化中智能控制系统的设计
2.1 智能控制与现代控制方法的结合
智能控制与现代控制方法的结合模式在电力系统自动化的应用过程中,神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。技术人工神经网络主要通过一定的方式把神经元连接起来并实现各种功能的计算方法,模糊逻辑关键在于对各种数据和指标的把握上,是高层次的推理,因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有着良好的基础,这两种技术从不同角度服务于智能系统,正好起到互补的作用,两者的优势可以相互结合,将自身的特点更大限度的发挥出来,两者的劣势也可以在一定程度上互相弥补,有机的结合进行更复杂的运作。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。二者有机结合起来的研究成果较多。
2.2 各种智能控制技术之间的交叉结合
各种智能控制技术之间的交叉结合技术应用在电力系统自动化中具有巨大的应用潜力。采用最多的是与专家系统的結合应用,如:模糊控制与专家系统结合,神经网络控制与专家系统结合,模糊控制与神经网络控制的结合,模糊控制、神经网络控制与自适应控制的三位一体的结合模式。各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制有更巨大的应用潜力。
3、智能控制系统的组成
3.1 智能控制系统中的人工神经网络智能方案
人工神经网络的主要作用是为人们进行信息的传递和处理,是一种针对信息的综合模拟方案。智能控制系统中的人工神经网络智能方案,主要是通过人工的方式,大量的仿制人体中最简单的神经元,并且把这些简单的神经元按照一定的方式进行连接。单个的神经元可以实现对电力系统自动化运行信息的输入和输出非线性关系的构建,而且这些神经元在互相连接之后,可以组成一组人工神经元网络,且这个网络具有一定的复杂性。电力系统自动化智能控制系统中的人工神经网络智能方案的应用,可以实现对不同电力信息的分布和存储,具有较强的综合容错能力和学习能力,可以科学的实现对电力系统中不同优势知识的自动化组织,适应电力用户在电力使用过程中不同的电力信息处理需求。
3.2 电力专家系统信息自动传输系统
电力专家系统信息自动传输系统简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。电力专家系统信息自动传输系统由远动通道和远动装置组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按组成方式可分为由硬件逻辑电路以固定接线方式实现其功能的布线逻辑式远动装置和一种计算机化的远动装置的存储程序式逻辑装置。专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。
3.3 电力系统反事故自动化智能装置
在电力系统安全保护智能装置中按功能分为四种形式:一是控制受电端功率缺额智能装置。例如:低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等;二是备用设备的自动投入智能装置。例如:备用电源自动投入,输电线路的自动重合闸等;三是控制系统振荡失步智能装置。例如:系统振荡自动解列装置、自动并列装置等;四是控制送电端功率过剩智能装置。例如:快速自动切机装置、快关汽门智能装置、电气制动装置等。
电力系统反事故自动化智能装置中,其功能是为了防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置分为两种基本类型。一是继电保护装置:其功能是防止系统故障对电气设备的损坏,常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理,继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。二是系统安全保护装置:用以保证电力系统的安全运行,防止出现系统振荡、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。
3.4、智能控制系统的应用
电力系统自动化的运行过程中,实现对智能控制系统的设计和组成之后,需要采取有效的措施,保证智能控制系统的应用。在电力系统自动化智能控制系统的应用过程中,要求所有的电力系统运行参与人员,积极地开拓自身的思路,坚持一定的创新、规范和实用性等原则,全身心的投入到电力系统的工作中,不断的提高自身的综合素质,充分调动自己的工作积极性,明确工作任务和工作职责,提高电力系统的工作效率,保证智能控制系统的应用质量。在安排工作的过程中,电力企业的管理人员必须保证工作顺序的合理性,合理进行人员调配,按照指定的方案认真的设施智能控制系统的应用措施,提高电力系统自动化智能控制系统的高效性和科学性特点,促进电力系统的智能化发展。
结束语
综上所述,电力系统自动化中的智能技术在电子系统自动化中的广泛运用,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] 关勇,班朗.智能技术在电力系统自动化中的应用研究[J].黑龙江科技信息,2017,(14):30.
[2] 徐云芳,李洁.电力系统自动化控制中的智能技术应用探究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017,(03):118-119.
[关键词]电力系统;自动化;智能控制系统;组成;设计
中图分类号:TU134 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0277-01
引言
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,可以帮助我们实现电力系统自动化的有效控制,大幅度提高电力系统的高智能的自动化水平。
1、电网自动化系统智能控制概述
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;三是为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。其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。
2、自动化中智能控制系统的设计
2.1 智能控制与现代控制方法的结合
智能控制与现代控制方法的结合模式在电力系统自动化的应用过程中,神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。技术人工神经网络主要通过一定的方式把神经元连接起来并实现各种功能的计算方法,模糊逻辑关键在于对各种数据和指标的把握上,是高层次的推理,因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有着良好的基础,这两种技术从不同角度服务于智能系统,正好起到互补的作用,两者的优势可以相互结合,将自身的特点更大限度的发挥出来,两者的劣势也可以在一定程度上互相弥补,有机的结合进行更复杂的运作。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。二者有机结合起来的研究成果较多。
2.2 各种智能控制技术之间的交叉结合
各种智能控制技术之间的交叉结合技术应用在电力系统自动化中具有巨大的应用潜力。采用最多的是与专家系统的結合应用,如:模糊控制与专家系统结合,神经网络控制与专家系统结合,模糊控制与神经网络控制的结合,模糊控制、神经网络控制与自适应控制的三位一体的结合模式。各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制有更巨大的应用潜力。
3、智能控制系统的组成
3.1 智能控制系统中的人工神经网络智能方案
人工神经网络的主要作用是为人们进行信息的传递和处理,是一种针对信息的综合模拟方案。智能控制系统中的人工神经网络智能方案,主要是通过人工的方式,大量的仿制人体中最简单的神经元,并且把这些简单的神经元按照一定的方式进行连接。单个的神经元可以实现对电力系统自动化运行信息的输入和输出非线性关系的构建,而且这些神经元在互相连接之后,可以组成一组人工神经元网络,且这个网络具有一定的复杂性。电力系统自动化智能控制系统中的人工神经网络智能方案的应用,可以实现对不同电力信息的分布和存储,具有较强的综合容错能力和学习能力,可以科学的实现对电力系统中不同优势知识的自动化组织,适应电力用户在电力使用过程中不同的电力信息处理需求。
3.2 电力专家系统信息自动传输系统
电力专家系统信息自动传输系统简称远动系统。其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。电力专家系统信息自动传输系统由远动通道和远动装置组成。远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。远动装置按组成方式可分为由硬件逻辑电路以固定接线方式实现其功能的布线逻辑式远动装置和一种计算机化的远动装置的存储程序式逻辑装置。专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。
3.3 电力系统反事故自动化智能装置
在电力系统安全保护智能装置中按功能分为四种形式:一是控制受电端功率缺额智能装置。例如:低周波自动减负荷装置、低电压自动减负荷装置、机组低频自起动装置等;二是备用设备的自动投入智能装置。例如:备用电源自动投入,输电线路的自动重合闸等;三是控制系统振荡失步智能装置。例如:系统振荡自动解列装置、自动并列装置等;四是控制送电端功率过剩智能装置。例如:快速自动切机装置、快关汽门智能装置、电气制动装置等。
电力系统反事故自动化智能装置中,其功能是为了防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置分为两种基本类型。一是继电保护装置:其功能是防止系统故障对电气设备的损坏,常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理,继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。二是系统安全保护装置:用以保证电力系统的安全运行,防止出现系统振荡、全网性频率崩溃和电压崩溃等灾害性事故。
3.4、智能控制系统的应用
电力系统自动化的运行过程中,实现对智能控制系统的设计和组成之后,需要采取有效的措施,保证智能控制系统的应用。在电力系统自动化智能控制系统的应用过程中,要求所有的电力系统运行参与人员,积极地开拓自身的思路,坚持一定的创新、规范和实用性等原则,全身心的投入到电力系统的工作中,不断的提高自身的综合素质,充分调动自己的工作积极性,明确工作任务和工作职责,提高电力系统的工作效率,保证智能控制系统的应用质量。在安排工作的过程中,电力企业的管理人员必须保证工作顺序的合理性,合理进行人员调配,按照指定的方案认真的设施智能控制系统的应用措施,提高电力系统自动化智能控制系统的高效性和科学性特点,促进电力系统的智能化发展。
结束语
综上所述,电力系统自动化中的智能技术在电子系统自动化中的广泛运用,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] 关勇,班朗.智能技术在电力系统自动化中的应用研究[J].黑龙江科技信息,2017,(14):30.
[2] 徐云芳,李洁.电力系统自动化控制中的智能技术应用探究[J].中小企业管理与科技(中旬刊),2017,(03):118-119.