電力系統(tǒng)自動(dòng)化的智能技術(shù)

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的智能技術(shù)

1.電力自動(dòng)化系統(tǒng)概述

筆者經(jīng)過(guò)對(duì)我國(guó)電力自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)考察發(fā)現(xiàn)我國(guó)電力自

動(dòng)化系統(tǒng)中智能技術(shù)應(yīng)用非常廣泛。最為典型的就是專(zhuān)家系統(tǒng)控制;

線(xiàn)性最優(yōu)控制；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制；模糊控制，綜合智能控制，這五種智

能技術(shù)的應(yīng)用。本文將重點(diǎn)探討智能化技術(shù)在這五個(gè)方面的應(yīng)用。

2.專(zhuān)家系統(tǒng)控制

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

力自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛。專(zhuān)家控制系統(tǒng)是一種用來(lái)專(zhuān)門(mén)模擬人

類(lèi)專(zhuān)家來(lái)解決問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序。專(zhuān)家控制系統(tǒng)內(nèi)部包含多個(gè)領(lǐng)域?qū)?/p>

家水平的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。他主要是利用人類(lèi)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決高水平的

難題。專(zhuān)家控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合。這一系統(tǒng)

能夠及時(shí)高效地幫助人們解決實(shí)際中的難題，對(duì)于提升人們的生活水

平具有重要意義。專(zhuān)家控制系統(tǒng)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用主要

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

進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換分析，靜態(tài)與動(dòng)態(tài)安全分析，實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)自動(dòng)化的。

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

在電力自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣，有效地提高了電力系統(tǒng)自動(dòng)化水

平。在看到專(zhuān)家控制系統(tǒng)所取得的效果的同時(shí)我們也要意識(shí)到目前專(zhuān)

家控制系統(tǒng)本身還有許多技術(shù)問(wèn)題亟待克服。筆者認(rèn)為當(dāng)前的專(zhuān)家控

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

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

本身所儲(chǔ)備的知識(shí)只停留在表面，只能解決一般性的問(wèn)題，對(duì)于專(zhuān)業(yè)

性的難題則很難解決，此外其自身缺乏專(zhuān)業(yè)的分析和組織工具是這一

系統(tǒng)的最大缺點(diǎn)。由于缺乏專(zhuān)業(yè)先進(jìn)的分析和組織工具，導(dǎo)致其本身

無(wú)法對(duì)新型癥狀進(jìn)行分析。因而在未來(lái)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

過(guò)程中我們必須要加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)家控制系統(tǒng)的研究，要著重解決好專(zhuān)家系

統(tǒng)的知識(shí)獲取，有效性和試驗(yàn)等問(wèn)題。筆者認(rèn)為提升專(zhuān)家控制系統(tǒng)的

水平關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家系統(tǒng)與其他計(jì)算分析工具的結(jié)合。

3.線(xiàn)性最優(yōu)控制

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

目前應(yīng)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(jī)組和水輪發(fā)電機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。該技術(shù)在這兩

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

中的應(yīng)用提供了有益的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)前我國(guó)電力自動(dòng)控制系統(tǒng)中線(xiàn)性最優(yōu)

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

電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用主要是通過(guò)計(jì)算局部線(xiàn)性模型來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但

是電力系統(tǒng)具有強(qiáng)線(xiàn)性的特點(diǎn)，該技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中

還存在不是很理想，有待我們進(jìn)一步完善和提升。

4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

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

控制系統(tǒng)中難以描述的非線(xiàn)性對(duì)象利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具來(lái)進(jìn)行科學(xué)嚴(yán)

禁的建模，優(yōu)化計(jì)算和專(zhuān)業(yè)的故障診斷。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)控制系統(tǒng)在電力

自動(dòng)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(luò)

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(jì)算的

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

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

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(luò)控制之所

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

征，本身具備很強(qiáng)的并行處理能力，墻魯棒性和學(xué)習(xí)能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

是通過(guò)一定的方式把神經(jīng)元連接起來(lái)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控

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

實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中我們必須要高度重視這一權(quán)值。當(dāng)前我國(guó)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系

統(tǒng)的研究重點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)模型和結(jié)構(gòu)，此外網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的確定和實(shí)現(xiàn)也

是一個(gè)重要的研究方向。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)需要一定的硬件設(shè)

備作支撐，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要我們必須要加強(qiáng)對(duì)硬件設(shè)備的檢測(cè)和

維護(hù)。

5.模糊控制

模糊控制方法是一種十分簡(jiǎn)單且非常容易掌握的方法。這種方法

在家用電器中應(yīng)用范圍非常廣。模糊控制雖然操作起來(lái)非常方便，可

是在應(yīng)用過(guò)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(xiàn)性控制方法。近些年來(lái)模糊控制方法獲得

了迅猛發(fā)展，成為了自動(dòng)控制技術(shù)中非常活躍，應(yīng)用范圍非常廣的技

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

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

據(jù)的觀測(cè)和指標(biāo)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(yīng)用潛力非常大的技術(shù)，綜合智能控制

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)結(jié)合：一是實(shí)現(xiàn)了智能控制同現(xiàn)代控制的結(jié)合；另一

方面它又實(shí)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(luò)控制與模糊控制的優(yōu)點(diǎn)，綜合智能控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了兩種技術(shù)

的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在綜合智能控制系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行安排和

分析，而模糊控制主要用來(lái)提供具備挖掘潛力的框架。智能控制技術(shù)

在應(yīng)用過(guò)程中都有其自身的弱點(diǎn)和弊病，把多種技術(shù)結(jié)合起來(lái)使用則

可以有效地避免這些缺點(diǎn)，從而實(shí)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(shì)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(luò)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(shì)，因而應(yīng)用范圍非常廣泛，其中在電力系統(tǒng)自動(dòng)化技

術(shù)中的應(yīng)用就是一個(gè)典型的例子。智能技術(shù)的應(yīng)用有