電力系統(tǒng)自動化的智能技術(shù)

電力系統(tǒng)自動化的智能技術(shù)

1.電力自動化系統(tǒng)概述

筆者經(jīng)過對我國電力自動化系統(tǒng)進行詳細考察發(fā)現(xiàn)我國電力自

動化系統(tǒng)中智能技術(shù)應用非常廣泛。最為典型的就是專家系統(tǒng)控制;

線性最優(yōu)控制；神經(jīng)網(wǎng)絡控制；模糊控制，綜合智能控制，這五種智

能技術(shù)的應用。本文將重點探討智能化技術(shù)在這五個方面的應用。

2.專家系統(tǒng)控制

專家系統(tǒng)控制是一種典型的智能化技術(shù)。專家系統(tǒng)控制技術(shù)在電

力自動化系統(tǒng)中應用最為廣泛。專家控制系統(tǒng)是一種用來專門模擬人

類專家來解決問題的計算機程序。專家控制系統(tǒng)內(nèi)部包含多個領(lǐng)域?qū)?/p>

家水平的經(jīng)驗和知識。他主要是利用人類專家的經(jīng)驗來解決高水平的

難題。專家控制系統(tǒng)是計算機技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合。這一系統(tǒng)

能夠及時高效地幫助人們解決實際中的難題，對于提升人們的生活水

平具有重要意義。專家控制系統(tǒng)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用主要

是用來辨識系統(tǒng)的警告狀態(tài)，提供緊急處理和系統(tǒng)恢復控制的措施,

進行狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析，靜態(tài)與動態(tài)安全分析，實現(xiàn)配電系統(tǒng)自動化的。

此外專家控制系統(tǒng)在人機接口方面也有很大用處。近些年來這一技術(shù)

在電力自動化系統(tǒng)中應用越來越廣，有效地提高了電力系統(tǒng)自動化水

平。在看到專家控制系統(tǒng)所取得的效果的同時我們也要意識到目前專

家控制系統(tǒng)本身還有許多技術(shù)問題亟待克服。筆者認為當前的專家控

制系統(tǒng)中，在創(chuàng)造力方面，在深度層次方面，在面對新情況方面還有

很多問題。專家控制系統(tǒng)本身缺乏電力專家本身的創(chuàng)造性，而且系統(tǒng)

本身所儲備的知識只停留在表面，只能解決一般性的問題，對于專業(yè)

性的難題則很難解決，此外其自身缺乏專業(yè)的分析和組織工具是這一

系統(tǒng)的最大缺點。由于缺乏專業(yè)先進的分析和組織工具，導致其本身

無法對新型癥狀進行分析。因而在未來的電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展

過程中我們必須要加強對專家控制系統(tǒng)的研究，要著重解決好專家系

統(tǒng)的知識獲取，有效性和試驗等問題。筆者認為提升專家控制系統(tǒng)的

水平關(guān)鍵在于實現(xiàn)專家系統(tǒng)與其他計算分析工具的結(jié)合。

3.線性最優(yōu)控制

最優(yōu)控制理論是現(xiàn)代自動控制的經(jīng)典理論。線性最優(yōu)控制理論是

目前應用范圍最廣，技術(shù)最為成熟的一種控制理論。最優(yōu)控制理論在

大型機組和水輪發(fā)電機自動控制系統(tǒng)中應用非常廣泛。該技術(shù)在這兩

方面的應用取得了明顯效果，同時也為最優(yōu)控制在電力系統(tǒng)自動技術(shù)

中的應用提供了有益的經(jīng)驗。當前我國電力自動控制系統(tǒng)中線性最優(yōu)

控制方法發(fā)揮著重要的作用。筆者經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)線性最優(yōu)控制理論在

電力系統(tǒng)自動化中的應用主要是通過計算局部線性模型來實現(xiàn)的，但

是電力系統(tǒng)具有強線性的特點，該技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化應用過程中

還存在不是很理想，有待我們進一步完善和提升。

4.神經(jīng)網(wǎng)絡控制

所謂神經(jīng)網(wǎng)絡控制又可以叫做神經(jīng)控制，神經(jīng)網(wǎng)絡控制主要是對

控制系統(tǒng)中難以描述的非線性對象利用神經(jīng)網(wǎng)絡工具來進行科學嚴

禁的建模，優(yōu)化計算和專業(yè)的故障診斷。神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的最早提

出是在1992年，首次使用則是在1994年。神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在電力

自動化控制系統(tǒng)中起到了十分關(guān)鍵的作用。根據(jù)筆者觀察，神經(jīng)網(wǎng)絡

控制在電力系統(tǒng)中起到了以下四種作用：一是起到了優(yōu)化控制計算的

作用；二是在精度模型的控制結(jié)構(gòu)中起到「充當對象的作用；三是在

系統(tǒng)可以直接充當控制器；四是與多種技術(shù)相結(jié)合，提高了電力自動

化系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化，故障診斷，模型推理的效率。神經(jīng)網(wǎng)絡控制之所

以能在電力系統(tǒng)自動化技術(shù)中應用廣泛，就在于其本身具有非線性特

征，本身具備很強的并行處理能力，墻魯棒性和學習能力。神經(jīng)網(wǎng)絡

是通過一定的方式把神經(jīng)元連接起來來實現(xiàn)各種功能的。神經(jīng)網(wǎng)絡控

制系統(tǒng)功能的發(fā)揮在很大程度上要受到學習算法調(diào)節(jié)權(quán)值的影響。在

實際應用過程中我們必須要高度重視這一權(quán)值。當前我國神經(jīng)網(wǎng)絡系

統(tǒng)的研究重點是網(wǎng)絡模型和結(jié)構(gòu)，此外網(wǎng)絡學習算法的確定和實現(xiàn)也

是一個重要的研究方向。神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的實現(xiàn)需要一定的硬件設(shè)

備作支撐，在設(shè)計過程中必須要我們必須要加強對硬件設(shè)備的檢測和

維護。

5.模糊控制

模糊控制方法是一種十分簡單且非常容易掌握的方法。這種方法

在家用電器中應用范圍非常廣。模糊控制雖然操作起來非常方便，可

是在應用過程中仍然存在不小的難度，其中最為典型的難題就是建立

模型。模糊控制是一種非線性控制方法。近些年來模糊控制方法獲得

了迅猛發(fā)展，成為了自動控制技術(shù)中非?；钴S，應用范圍非常廣的技

術(shù)，隨著該技術(shù)的發(fā)展，它的應用范圍也在逐漸向電力系統(tǒng)自動化技

術(shù)方向傾斜。在電力自動控制系統(tǒng)中模糊控制應用關(guān)鍵在于對各種數(shù)

據(jù)的觀測和指標的把握上。

6.綜合智能控制系統(tǒng)

綜合智能控制系統(tǒng)是一種應用潛力非常大的技術(shù)，綜合智能控制

系統(tǒng)實現(xiàn)了兩個結(jié)合：一是實現(xiàn)了智能控制同現(xiàn)代控制的結(jié)合；另一

方面它又實現(xiàn)了各種智能控制方法的交叉結(jié)合。綜合智能控制集合了

神經(jīng)網(wǎng)絡控制與模糊控制的優(yōu)點，綜合智能控制技術(shù)實現(xiàn)了兩種技術(shù)

的優(yōu)勢互補。在綜合智能控制系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡對各種數(shù)據(jù)進行安排和

分析，而模糊控制主要用來提供具備挖掘潛力的框架。智能控制技術(shù)

在應用過程中都有其自身的弱點和弊病，把多種技術(shù)結(jié)合起來使用則

可以有效地避免這些缺點，從而實現(xiàn)高效控制。綜合智能控制技術(shù)就

是這樣一種集合多種技術(shù)優(yōu)勢于一身的控制技術(shù)。在綜合智能控制技

術(shù)中，神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊控制，兩種控制方法的結(jié)合更為普遍。

智能控制技術(shù)一種全新的控制技術(shù)，智能控制技術(shù)由于其本身的

巨大的技術(shù)優(yōu)勢，因而應用范圍非常廣泛，其中在電力系統(tǒng)自動化技

術(shù)中的應用就是一個典型的例子。智能技術(shù)的應用有