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基于人工智能的电力系统自动化控制策略研究
摘要:随着电力企业的发展,当前大多电力企业在实际发展中已开始应用相关人工智能技术,并取得了良好效果,有效节约了人力物力成本,提高了电力整体质量,应用前景广阔。同时,人工智能技术如今已发展越来越成熟,在实际操作中也变得越来越简单,应用在相关电力企业中,能为相关用户提供更优质供电服务。
关键词:人工智能;电力系统;自动化控制
人工智能技术在电力系统自动化控制中的应用,给电力行业带来了许多新的机遇及挑战。通过多样化人工智能技术的合理规划应用,能帮助电力系统优化调度,实现故障预测与诊断,提高电力系统可靠稳定性。此外,人工智能还能优化电力系统负荷管理及能源分配,实现能源的合理利用。
一、人工智能技术概述
人工智能技术是指利用计算机模拟人脑,经计算机替代人类某一特定功能技术。人工智能研究领域广,包括语音识别、机器人、图像识别等。其是在人类设计下的一种机械智能化,能解决人类无法完成或难度较大工作,从而提高工作效率。
二、基于人工智能电力系统自动化控制的特点
1、无需建立控制模型。传统电气工程自动化控制需先建立操作模型,根据模型实际操作。但在建立模型时,不可避免地会出现各种问题,特别是在建立模型中,一些数据信息或参数误差,将无法达到完全精准,导致在最终操作中出现许多问题,使电气自动化控制效率偏离预期,这些问题可经人工智能电力系统来规避。在人工智能控制下,用标准的数据参数精准控制,提高电气自动化控制精度及运行效率。
2、实现随时调控。传统自动化控制要求系统先发出故障警示,然后由工作人员参与检测,找出故障原因,制定维修措施。而在人工智能情况下,系统可自动检测故障原因,并根据标准指标设定维修程序,实现系统的自动修复,实现远程自动修复,提高设备运行效率。
3、智能化控制器具有较强一致性。智能化控制设备具有统一指令及工作原则,所以设计时要注意精度及规范性。针对不同设备建立不同智能系统,可为智能控制提供良好运行环境。此外,在智能化系统投入前,应对系统检测验证,以保证系统准确性及高效性,并在系统安全稳定前提下投入使用。若系统运行中出现问题,要及时修复。
三、人工智能在电力系统自动化控制系统中的应用
1、人工神经网络。随着人工神经网络技术的发展,该技术在继电保护应用中越来越广泛。从实际情况来看,在电力系统中,继电保护往往需能充分利用人工神经网络技术分析其故障原因,并经测量故障距离来实现对主要设备的保护。
①继电保护。对于人工智能技术,人工神经网络具有强大计算优势,在实际继电保护中可充分利用神经网络来分析重要数据内容,这是传统计算机技术无法达到的。因此,对于传统数字计算机设备,经充分应用神经网络作为最基础继电保护,能提高继电保护稳定性及适应性。
②完成相关负荷检测。与传统检测方法相比,电力系统的负荷检测往往需进一步分析相关影响条件和负荷表达式,该方式在应用中效率不高,会在一定程度上影响预报精确性。但这些目标能经人工神经网络技术的合理应用实现,主要通过对人工神经的训练来更快实现目标。因此,应用人工神经网络方法能上减少故障的发生,提高负荷检测精度,是一项值得广泛应用技术。
③完成主设备的保护。在人工神经网络中,保护工作可经保护主设备分为三个不同部分,即故障相判别、故障区域判定、前置信号处理等子网络。相关技术人员可利用人工神经网络系统对信号进行分析,在实际自适应保护中对输电线路中存在的电压信号进行分析,从而在获得相关变量后,能及时上传,然后在子网络进一步测试,检测可能出现的故障。
2、模糊控制理论。从实际情况看,在电力系统继电保护中,一般来说,要对模糊控制理论进行更深入研究,从而在发电机保护等方面实现快速发展。相关电力线路经随机电弧短路后,可能会有相应高频分量,这也是重合在工频分量中重要部分,需科学控制。当前,应用范围广泛的最新技术是“模变换”工艺,通过利用这一工艺实现暂态分量的基本分析,并能充分应用这一技术实现及时根除输电线路中形成的互感耦合效应,对不同模量网络是不相互依赖的,只有分析这些缺陷,才能完善电力运行系统。
3、专家系统。其特征是能涵盖某一领域内容,聚集更多人工智慧,在该系统实际应用中,往往需相关设备模拟人类智慧,充分利用相关经验和所能掌握知识体系详细分析,制定更科学解决策略,实现相对困难控制系统的正常运行。此外,需注意,专家系统还能发送相关信息,进一步避免因停电而移除负荷大的设备,从而在一定程度上更好地保证电力系统的正常运转,进一步降低电力系统实际负荷,所以需大规模实施。
①在实际继电保护中,通过相关专家系统的应用,能起到较好效果,同时也实现了更好的应用管理。从目前情况来看,最常用的一种表示法是面向对象的知识表现法,但其不能实现有效继承,也不能实现关联的效果。此外,消息能及时发出,这能显示出多态性效果。在实际电力继电保护中,相关工作人员可利用面向对象的知识表示法专家系统开展相关工作。
②在实际电力运行规划中,通过相关专家系统的应用,能起到较好的效果。在电力系统实际运行中,一般会用到一些与负荷有关设备,这在一定程度上会引起电力系统拓扑结构的一些变化。通过相关专家系统的应用,可对电力系统的拓扑结构进行有效分析,进一步明确相关操作实际可行性。
③在电力系统实际控制中,相关工作人员可充分利用专家系统来完成工作。虽然在电力系统实际运行中不会发生大规模停电,但一旦发生大规模停电,相关技术人员需采取针对性措施,确保恢复供电。但需注意,在恢复供电时,往往涉及到很多方面,需进行必要的并网与开关操作,若相关技术人员在这一过程中无足够经验,或不具备责任心,则会引发事故。若将专家系统应用到实际电力恢复中,能加快电力系统的实际恢复过程,对电力系统的可持续发展至关重要。
四、电力系统自动化中智能技术发展趋势
1、智能化实时控制。在电子系统实际运行中,通过科学地利用相关人工智能技术能实现更好的应用,更科学地检测电力系统的重要数据,对数据进行进一步分析,并以科学的手段进行控制。在实际人工智能控制中,往往采用强化智能化控制技术,通过这种人工智能,能从根本上提高电力系统的实际控制质量。在质量控制过程中,还需加大对电力系统的实际控制,从而有效降低系统中的风险。人工智能实时控制技术比其它技术有更多的优势,能采用图形化用户界面的主要方式,从而实现更直观的电力系统情况的呈现,避免一些技术问题,如设备资源过度损耗等。
2、人工智能故障诊断。在传统电力系统故障诊断中,一般采用简单处理方法,只对一些较简单故障进行诊断。因此,这种方式有一定局限性,不能满足当前实际电力系统的发展需求,往往要通过采用更科学技术来开展工作。合理利用人工智能故障技术能有效填补传统技术的不足,形成相对独立故障诊断报告,根据当前大型电力设备的实际需求,对相关设备进行故障排查,实现全面分析,能对可能出现的故障进行分析,实现动静态安全分析,根据实际情况采取更科学措施。
3、综合智能控制。通过结合机器学习、深度学习、模糊控制等智能技术,能更加智能、高效地控制电力系统。综合智能控制能互补不同智能技术,提高电力系统的运行效率和可靠性。通过综合智能控制,电力系统能实现更精确的负荷管理、优化能源分配、协调控制,从而提高电力系统整体性能及可持续发展能力。
参考文献:
[1]王乐.人工智能在电气自动化控制中的应用研究[J].自动化与仪器仪表,2015(01):113-114.
[2]刘志晓.人工智能在电气自动化控制中的应用研究[J].科技展望,2016(13):112.
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