智能技術在電力系統自動化控制中的應用研究

李津婧

（國網浙江省電力有限公司杭州市富陽區供電公司，浙江杭州 311400）

電力系統自動化控制中應用智能技術，可提高電力自動化控制系統運行效率，在電力系統自動化控制中具有重要的實踐意義。

1 電力系統自動化控制中應用智能技術的要點

1.1 神經網絡控制技術

神經網絡控制技術本身具備非線性特征，可依據人類大腦的思維原理完成理論研究及實踐指導。相較于其他技術處理模式，神經網絡控制技術對數據的處理及組織學習的能力更好。將其應用于電力系統自動化控制系統，能為電力系統多元應用創設良好的技術平臺。

1.1.1 故障診斷

（1）神經網絡能建立訓練學習模塊，分析既定故障的警報模式，并建立樣本庫，從而對樣本開展神經網絡的訓練處理，以更好地將相關聯的網絡形式都存儲在數據鏈接中心。

（2）神經網絡獲取輸入量后就能進行相匹配的計算分析，從而完成故障診斷處理工作，一般而言，是借助誤差反向傳播法算法進行數據比較和分析評估，將警報信息作為神經網絡的基礎輸入量，故障則視為神經網絡的輸出量，有效對電網運行過程中的故障問題予以識別分析，更好地提高故障評估控制的科學性。比如，變壓器出現內部運行異常，絕緣油中就會形成異常的氣體，此時，相應的故障問題會從油溫、油壓以及繞組運行等方面的輸入呈現出來，引導作業人員依據具體報警信息開展相應的控制工作。

1.1.2 智能控制

在智能控制體系中，利用4層BP 網絡進行發電機運行方式以及系統干擾的精準識別，就能在此基礎上設計有效的勵磁調節器運行模式，維護穩定性能和動態控制效果。與此同時，借助改進型神經網絡和子神經網絡應用規劃，就能實現動態遞歸管理，發揮自適應控制器的作用，合理優化整體系統運維效率。

1.1.3 繼電保護

對于電力系統自動化運行體系而言，神經網絡支持的繼電保護也能提高系統運行控制的科學性，發揮魯棒性和容錯性特性，就能打造更加完整規范的抗干擾保護體系，提高容錯率，維持整體電力系統故障暫態控制的科學性。

（1）繼電保護過程要結合故障特點不斷進行優化，最大程度上解決保護的靈敏度補償和故障方向識別，從而打造神經網絡的統一控制平臺。比如，針對雙側電源系統，兩側系統電勢的夾角出現變化，此時，過渡電阻短路本身是非線性問題，傳統的距離保護很難進行判定，而若是利用神經網絡展開的訓練樣本，則能建立較為完整的判定模式，更好地提高網絡保護水平。

（2）借助人工神經網絡還能完成自適應距離保護設計，設計的控制模式符合獨立子網的運行管理要求，振蕩識別子網絡應用管理效果較為合理，配合人工神經網絡故障類型就能實現保護跳閘，提高整體高頻保護的科學性和規范性，維護應用處理的基本效率。

（3）人工神經網絡還支持差動保護，結合相關仿真分析結果可知，神經網絡完成的差動保護效率較高，配合徑向基函數神經網絡變壓器開展保護工作，能更好地滿足變壓器處于勵磁涌流狀態的控制需求，維持良好的工作性能，也能全面識別變壓器所處環境的實際情況，提高故障控制水平，維護電力系統自動化運行體系的科學性。

1.1.4 負荷預測

人工神經網絡技術還能輔助電力系統完成負荷預測工作，主要是因為負荷參數以及影響負荷參數變量的關系難以建立完整的數學模型，這就使得相應的評估過程難度增加，而使用人工神經網絡技術能打造有效的變量和負荷關系式，從而利用訓練過程全面評估輸入變量與預測負荷關系，最大程度上提高預測處理的科學性和準確性，也為電力系統自動化運行管理工作的全面優化創設良好的技術平臺。

（1）將人工神經網絡技術應用在電力系統負荷預測環節中，建立混合模型，配合神經網絡短期負荷預測機制和神經網絡捕獲模式，就能對變化趨勢、逼近非線性關系的情況進行匯總，描述預測線性模型后，打造實時性跟蹤的控制體系，更好地建立電力系統多元管理控制結構。

（2）結合電力系統短期負荷變化的特性和情況，配合BP 模型就能將BP 網絡、樣本空間、收斂性等進行對比研究，全面打造多層神經網絡應用體系，將其應用在電力系統短期負荷預測工作中，結果能更加準確和合理。

（3）配合電力市場的發展動態，打造電力負荷預測模式，還能實現合成神經網絡的綜合控制，滿足標準化的預測模型，為預測模型合理統一控制提供保障。

綜上所述，電力系統應用人工神經網絡控制技術，能形成更加有效的技術應用運行管理模式，提高自動化故障診斷、繼電保護、智能控制等工作的精準性，也為電力系統穩定運行提供保障。

1.2 模糊控制技術

近幾年，電力系統自動化控制中應用模糊控制技術的研究不斷增多，基于模糊模型開展的電力系統直接控制能更好地維持應用科學性，模糊控制技術具有易操作的特點，能維持電氣應用控制的科學性和規范性。最關鍵的是，模糊控制技術的應用能更好地應對變量和動態信息的處理問題，建立更加精準的系統應用控制模式，從而保證電力系統能更好地模仿人類決策能力以及判定能力，維護電力系統統一運行效率。

相較于傳統的線性處理方法，建立模糊T-S 最優勵磁控制模型，能維護電力系統自動化控制效率的最優化，將原有固定系數反饋在動態系統中，建構動態反饋體系，配合Matlab 仿真模式，就能更好地改善系統靜態和暫態穩定性能，維持模型應用控制的合理性和規范性。比如，建立系統模型后，利用并行分配補償的處理方式，完成控制器的設計，實現每個線性子系統都具備局部線性狀態反饋單元，實現勵磁系統控制全局動態的目標，實現最優反饋控制率，也能提高電力系統自動化控制的靜態和暫態穩定效能。

1.3 專家系統

基于電力系統自動化控制的應用要求，為更好地滿足運行管理規范，就要整合具體的應用標準，建構完整的系統運維管理體系，從而維護整體電力行業管理水平。專家系統則主要是對電力行業進行專家知識以及推測方式的融合管理，建構完整且規范的控制體系，確保專家知識能直接轉變為數字化信息，維護計算機程序分析的合理性和可控性，為電力系統實時性監督管理提供保障。

一方面，專家系統在實際應用環節中，能利用專家知識對系統運行問題進行精細化分析，還能建立完整的判定模式，確保多元了解電力系統運行中存在的問題和解決方案，更好地實現統一管理的目標。

另一方面，專家系統控制模式的處理能有效提高識別效果，識別系統運行中的報警信息，從而建立更加合理的控制模式，發揮恢復措施和緊急處理措施的有效價值，并且，對靜態安全以及動態安全予以數據的對照處理，保證電力系統統一管理的科學性和實效性。

與此同時，專家系統還支持優化運算，將專家系統聯合網絡應用運行標準落實在電力系統中，建構實時性調度控制模式，在滿足計算量需求的基礎上，確保各個規劃階段供電控制管理的科學性。

1.4 線性最優控制技術

對于現代控制理論而言，線性最優控制技術具有重要的應用價值和研究意義，要想維護電力系統統一管理控制的科學性，就要確保理論應用管理的基本水平滿足預期，發揮線性最優控制技術的優勢，更好地滿足最優勵磁控制技術和電力機組協調應用的需求，維護電力系統動態品質的基本水平，也為提高輸電線路運行效率提供保障?；诰€性最優控制技術的要點，能對電力系統自動化控制中的制動電阻以及制動時間予以控制，形成完整的系統監管模式。但是，在實際應用中，線性最優控制技術對運行環境有一定的要求，要想更好地維系電力系統自動化控制效能，就要結合實際情況合理調配相應的技術資源，確保線性最優控制技術能發揮實際作用，提高整體運維管理的科學性。

除此之外，智能技術還支持電力系統配電自動化故障的自愈處理，利用終端設備收集相關故障數據信息，建立以數據信息資源為基礎的故障點分析模式，配合配電終端故障電流運行狀態研判故障區，使用自愈處理方案，合理發揮饋線自動化技術的作用，就能最大程度上減少電網電量的損失，提高電網電力資源綜合控制的水平。

2 應用趨勢

隨著市場經濟的發展，智能技術的研究層面也在擴充，基于電力系統自動化應用管理要求，要更好地建構完整的智能技術應用模式，推動獨立單元向多功能單元轉換的進程，保證單向監控向多線控制轉換的質量符合電力系統統一發展需求。并且，也正是基于智能化實時性控制技術研究的增多，智能故障在線診斷、智能協同控制等方式也將被逐漸應用在電力系統中，打造完整的自動化控制運行管理體系，減少人工作業難度的同時，提高故障排查的精準性和科學性，為我國電力系統自動化控制體系的多元發展提供良好的技術支持。

3 結束語

總之，變電站電力系統自動化控制工作具有深遠的研究意義，要結合智能控制標準和要求，共同落實規范化管理方案，發揮人工神經網絡技術、專家系統、模糊控制技術、線性最優控制技術等內容的優勢作用，為電力系統可持續健康發展奠定堅實基礎。