電力系統自動化的智能技術

1.電力自動化系統概述

筆者經過對我國電力自動化系統進行詳細考察發現我國電力自

動化系統中智能技術應用非常廣泛。最為典型的就是專家系統控制;

線性最優控制；神經網絡控制；模糊控制，綜合智能控制，這五種智

能技術的應用。本文將重點探討智能化技術在這五個方面的應用。

2.專家系統控制

專家系統控制是一種典型的智能化技術。專家系統控制技術在電

力自動化系統中應用最為廣泛。專家控制系統是一種用來專門模擬人

類專家來解決問題的計算機程序。專家控制系統內部包含多個領域專

家水平的經驗和知識。他主要是利用人類專家的經驗來解決高水平的

難題。專家控制系統是計算機技術與人工智能技術的結合。這一系統

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。專家控制系統在電氣自動化控制系統中的應用主要

是用來辨識系統的警告狀態，提供緊急處理和系統恢復控制的措施,

進行狀態轉換分析，靜態與動態安全分析，實現配電系統自動化的。

此外專家控制系統在人機接口方面也有很大用處。近些年來這一技術

在電力自動化系統中應用越來越廣，有效地提高了電力系統自動化水

平。在看到專家控制系統所取得的效果的同時我們也要意識到目前專

家控制系統本身還有許多技術問題亟待克服。筆者認為當前的專家控

制系統中，在創造力方面，在深度層次方面，在面對新情況方面還有

很多問題。專家控制系統本身缺乏電力專家本身的創造性，而且系統

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

性的難題則很難解決，此外其自身缺乏專業的分析和組織工具是這一

系統的最大缺點。由于缺乏專業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自動化技術的發展

過程中我們必須要加強對專家控制系統的研究，要著重解決好專家系

統的知識獲取，有效性和試驗等問題。筆者認為提升專家控制系統的

水平關鍵在于實現專家系統與其他計算分析工具的結合。

3.線性最優控制

最優控制理論是現代自動控制的經典理論。線性最優控制理論是

目前應用范圍最廣，技術最為成熟的一種控制理論。最優控制理論在

大型機組和水輪發電機自動控制系統中應用非常廣泛。該技術在這兩

方面的應用取得了明顯效果，同時也為最優控制在電力系統自動技術

中的應用提供了有益的經驗。當前我國電力自動控制系統中線性最優

控制方法發揮著重要的作用。筆者經過觀察發現線性最優控制理論在

電力系統自動化中的應用主要是通過計算局部線性模型來實現的，但

是電力系統具有強線性的特點，該技術在電力系統自動化應用過程中

還存在不是很理想，有待我們進一步完善和提升。

4.神經網絡控制

所謂神經網絡控制又可以叫做神經控制，神經網絡控制主要是對

控制系統中難以描述的非線性對象利用神經網絡工具來進行科學嚴

禁的建模，優化計算和專業的故障診斷。神經網絡控制系統的最早提

出是在1992年，首次使用則是在1994年。神經網絡控制系統在電力

自動化控制系統中起到了十分關鍵的作用。根據筆者觀察，神經網絡

控制在電力系統中起到了以下四種作用：一是起到了優化控制計算的

作用；二是在精度模型的控制結構中起到「充當對象的作用；三是在

系統可以直接充當控制器；四是與多種技術相結合，提高了電力自動

化系統的參數優化，故障診斷，模型推理的效率。神經網絡控制之所

以能在電力系統自動化技術中應用廣泛，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。神經網絡

是通過一定的方式把神經元連接起來來實現各種功能的。神經網絡控

制系統功能的發揮在很大程度上要受到學習算法調節權值的影響。在

實際應用過程中我們必須要高度重視這一權值。當前我國神經網絡系

統的研究重點是網絡模型和結構，此外網絡學習算法的確定和實現也

是一個重要的研究方向。神經網絡控制系統的實現需要一定的硬件設

備作支撐，在設計過程中必須要我們必須要加強對硬件設備的檢測和

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

了迅猛發展，成為了自動控制技術中非常活躍，應用范圍非常廣的技

術，隨著該技術的發展，它的應用范圍也在逐漸向電力系統自動化技

術方向傾斜。在電力自動控制系統中模糊控制應用關鍵在于對各種數

據的觀測和指標的把握上。

6.綜合智能控制系統

綜合智能控制系統是一種應用潛力非常大的技術，綜合智能控制

系統實現了兩個結合：一是實現了智能控制同現代控制的結合；另一

方面它又實現了各種智能控制方法的交叉結合。綜合智能控制集合了

神經網絡控制與模糊控制的優點，綜合智能控制技術實現了兩種技術

的優勢互補。在綜合智能控制系統中神經網絡對各種數據進行安排和

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

在應用過程中都有其自身的弱點和弊病，把多種技術結合起來使用則

可以有效地避免這些缺點，從而實現高效控制。綜合智能控制技術就

是這樣一種集合多種技術優勢于一身的控制技術。在綜合智能控制技

術中，神經網絡與模糊控制，兩種控制方法的結合更為普遍。

智能控制技術一種全新的控制技術，智能控制技術由于其本身的

巨大的技術優勢，因而應用范圍非常廣泛，其中在電力系統自動化技

術中的應用就是一個典型的例子。智能技術的應用有