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基于人工智能的电力系统自动化控制策略研究

2023-11-01 70 上传者：管理员

摘要：现阶段，随着家用电器产量的进一步提升，我国已经迎来了工业化大生产的浪潮。在各行各业的实际生产过程中，电依旧是十分重要的能源资源。在电力系统充分地利用人工智能技术能够更加有效地实现自动化控制，从而为今后电力系统的进一步发展打下坚实的基础。人工智能技术通过相关的设备来对人脑做进一步的模拟，能够更好地开展各项设计工作，进行更加科学的规划，从而保护继电装置，从一定程度上避免出现电力系统方面的故障。与此同时，通过合理地应用这一技术能够在一定程度上避免系统被扰动。此外，在实际的电力系统中，往往包含了较多的子系统，这些子系统之间是互相联系和影响的，这就需要结合实际情况来进行更加有效地控制。文章主要阐述了人工智能控制技术的相关内容，进一步提出了人工智能在电力系统自动化控制系统中的应用途径，从而为我国电力系统的可持续发展作出贡献。

关键词：
人工智能
电力系统
电能
策略
自动化控制
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现如今，在我国经济飞速发展的这一背景下，人们对电能的供给需求更加强调的是供电的稳定性和安全性。因此，对于电力运营的相关工作来说，需要能够朝着更加安全的方向去发展。但是，需要注意的是，电力系统的综合性一般来说是比较强的，并且在实际运行的过程中存在着难度较大的情况，蕴含着各种不确定的因素，这些都会影响到供电的稳定性。与此同时，对于电力系统的运行来说，需要能够具备较好的鲁棒性，这样才能够在一定程度上避免出现对系统的干扰。此外，在实际的电力系统中，子系统之间的关系是比较复杂的，需要能够综合实际情况来对其进行控制。所以，在电力自动化领域充分地应用人工智能技术有着较高的价值。

1、人工智能控制技术介绍

对人工智能技术来说，可以通过相关的设备来实现对人脑的模拟，这样也就能够结合实际情况来进一步完善相关的规划以及设计工作，对继电装置进行更深层次的保护，可以有效避免电力系统出现各种各样的故障问题。

1.1 人工神经网络

人工神经网络具体来说指的是相关的工作人员能够充分利用数学模型来对动物神经网络进行效仿，并能结合实际情况对相关的步骤进行分析，之后还需要对系统内的相关节点进行进一步的贯通，实现最终的控制。通过科学的利用人工神经网络有着较高的效率，最突出的特征主要为，不容易死机、并且存在着随机特性，还能够进行并行处理，可以在一段时间内同时完成多个任务，提升效率。在人工神经网络开始运行的这一过程中，首先需要完成的是对输入标准进行控制，避免出现各种误差。人工神经网络在经过了学习之后能够加强控制工作的准确性，有效提升系统正确动作的权值。

1.2 模糊控制理论

对于一般的控制来说，通过相关工作人员的调试能够进一步地确定系统控制方面是否存在各种问题。但是，需要注意的是，在这一过程中，相关的工作人员要能够明白科学控制并不等同于电力系统这种影响因素繁多的系统。要想能够快速地克服这些困难，需要相关的技术人员研究出更为科学的模糊控制理论来处理相关的问题，结合实际情况来建立起更加完善的数学模型系统，这种方式一般来说是基于模糊数学建模建立起来的一种新方法，这一控制理论的随机性一般来说比较强。在一般情况下，模糊控制技术一般来说主要包含如下几个方面的内容，主要为逻辑判断、赋值变量、模糊化以及反模糊化等内容。其中，需要注意的是，通过开展逻辑判断的主要方式就是能够充分地利用模糊逻辑的相关理论来实现模糊控制的科学输出。

1.3 专家系统

专家系统一般来说指的是涵盖某些特殊内容的人类智慧所组成的一种计算机程序系统。这一系统在实际运行的过程中一般都是通过人工智能来实现模拟的，这样才能够利用更加充足的经验以及更加丰富的知识体系来对问题做进一步分析，制定出更加科学的策略，在一定程度上实现系统的科学运行。针对这个系统来说，其中的知识库是最能够反应系统性能的最重要部分，在对这一系统进行处理的过程中，相关的专家思维方式主要是通过进行模拟来实现的。在不同的时间范围内，还需要对专家库的重要数据做进一步的更新，对重要的信息进行对比，及时找出数据库的重要内容。

2、人工智能在电力系统自动化控制系统中的应用

2.1 人工神经网络在电力系统中的应用

随着我国人工神经网络技术的进一步发展，在实际应用继电保护的过程中使用这一技术也变得更加地广泛。从现阶段的实际情况来看，在电力系统中，继电保护往往需要能够充分地使用人工神经网络技术来对其中可能存在的故障原因进行分析，通过测量故障距离来实现对主要设备的保护。具体来说，可以从以下几个方面来开展应用。

第一，继电保护。对于人工智能技术来说，人工神经网络具有较为强大的计算优势，在实际的继电保护中能够充分应用神经网络对重要的数据内容进行分析，这是以往传统的计算机技术所达不到的。所以，对传统的数字计算机设备来说，通过充分的应用神经网络来作为最基础的继电保护，能够进一步提升继电保护工作的稳定性和适应性。

第二，是能够完成相关的负荷检测。和以往传统的检测方法相比较来说，对电力系统进行负荷检测往往需要对相关的影响条件以及其中的负荷表达式来进行进一步的解析。这种方式在实际的应用过程中效率并不高，也会在一定程度上影响到预报的精确性。但是，通过合理的应用人工神经网络技术能够实现这些目标，主要是通过对人工神经进行训练，更快地实现目标。所以，通过应用人工神经网络方法能够在一定程度上减少故障的出现，有效提升负荷检测的准确性，这是十分值得广泛应用的一种技术。

第三，是完成对主设备的保护。在人工神经网络中，通过对主设备进行保护能够将保护工作分为三个不同的部分。主要分为：故障相判别子网络、故障区域判定子网络以及前置信号处理子网络等内容。相关的技术人员通过使用人工神经网络系统能够对相关的信号来进行分析，在实际的自适应保护中能够分析输电线路中存在的电压信号，这样在获得了相关的变量之后可以将这些变量及时进行上传，之后再对子网络做进一步的测试，检测出来其中可能会存在的故障。

2.2 模糊控制理论在电力系统中的应用

从现阶段的实际情况来看，在实际的电力系统的继电保护中，一般来说要对模糊控制理论进行更深入的研究，这样就能够在发电机保护以及其他方面取得较快的发展。相关的电力线路在经过了随机的电弧短路之后，就可能会出现相对应的高频分量，这也是重合在工频分量中十分重要的组成部分，需要能够进行科学的控制。对现阶段来说，利用范围十分广泛的最新技术就是“模变换”工艺，通过使用这一工艺实现对暂态分量的基础分析，并能够充分应用这一技术来实现对输电线路中所形成的互感耦合效应进行及时的根除，对于不同模量的网络来说并不是互相依赖的，只有通过分析这些缺陷才能够不断完善电力运行系统。

2.3 专家系统在电力系统中的应用

专家系统的特征具体来说指的是能够对某个领域的内容进行涵盖，并能够集聚更多的人工智慧，在实际应用这一系统的时候，往往需要相关的设备来对人类智慧进行模拟，充分利用相关的经验以及所能够掌握的知识体系来详细分析分析，制定出更加科学的解决策略，实现难度相对较大的控制系统的正常运行。此外，需要注意的是，专家系统还能够发送相关的信息，进一步避免因为停电会对负荷大的设备来进行移除，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的实际负荷。所以，还需要进行大范围的实施。

第一，需要注意的是，在实际的继电保护过程中，通过应用相关的专家系统，能够起到较好的效果，也能实现对管理方面更好的应用。从现阶段的情况来看，最常使用的一种表示法为面向特定对象的知识表现法，但是无法做到有效的继承，也起不到关联的效果。此外，能够将消息进行及时发出，这样能够呈现出多态性的效果。在实际的电力继电保护中，相关的工作人员能够使用面向对象知识表示法的专家系统来开展相关的工作。

第二，在实际的电力运行规划的过程中，通过应用相关的专家系统，能够起到较好的效果。电力系统在实际的运行过程中一般都会使用到某些负荷相关的设备，这样就会在一定程度上造成电力系统在拓扑结构方面存在着相关的变化。通过应用相关的专家系统，能够有效地分析电力系统中的拓扑结构，进一步明确相关操作的实际可行性。

第三，在电力系统的实际控制过程中，相关的工作人员也能够充分地利用专家系统来完成工作。尽管说，在实际运行电力系统的这一过程中并不会发生较大规模的停电情况，但是一旦发生了大范围的停电问题，就需要相关的技术人员能够采取具有针对性的措施来保证供电的恢复。但是，需要注意的是，在供电恢复的这一过程中，往往会涉及很多方面的内容，并且还需要进行必要的并网操作和开关操作。如果相关的技术人员在这一过程中并不具备足够多的经验，或者不具备责任心，这样就会引发事故。如果，在实际的电力恢复的过程中采用专家系统，就能够加快电力系统的实际恢复过程，这对电力系统的可持续发展来说是很重要的。

3、电力系统自动化中智能技术发展趋势

3.1 智能化实时控制

在电子系统的实际运行过程中，通过科学的利用相关的人工智能技术能够实现更好的应用，对重要的电力系统数据进行更加科学的检测，对数据来做进一步分析，采取科学的手段来进行控制。在实际的人工智能控制过程中，往往采取的是强化智能化控制技术，通过这种人工智能化能够从根本上进一步提升电力系统的实际控制质量。在控制质量的这一过程中还需要加大电力系统的实际控制力度，从而有效降低系统中存在的风险。人工智能实时控制技术相较于其他的技术来说有更多的优势，能够采用图形化用户界面的主要方式，这样才能够实现对电力系统状况更直观的呈现，避免出现一些技术方面的问题，比如设备资源过度损耗等。

3.2 人工智能故障诊断

在传统的电力系统故障诊断过程中，一般采取的都是十分简单的处理方式，只是针对一些比较简单的故障来进行诊断。所以，这种方式具有一定的局限性，也就无法满足现阶段的实际电力系统的发展需求，往往要通过使用更加科学的技术来开展工作。通过合理地使用人工智能故障技术能够有效填补之前传统技术的不足之处，形成比较独立的故障诊断报告，依照现阶段大型电力设备的实际需求，来对相关设备进行故障排查，实现全方位的分析，可以分析出来其中可能会存在的故障，实现动态以及静态安全分析，结合实际情况采取更加科学的措施。

3.3 综合智能控制

对于相关的技术人员来说，在平时的工作中要能够掌握综合智能控制技术的相关知识。并且，随着我国电力系统自动化的不断发展，技术人员要在平时的工作中将控制技术和智能技术控制进行有效的融合，这样才能够实现现代控制和智能控制的进一步统一。通过充分的应用人工综合智能技术能够更加有效地满足现阶段的电力系统自动化控制需求，满足相关设计人员的设计目标，起到较好的效果。

4、结束语

综上所述，随着我国电力企业的进一步发展，现如今大多数的电力企业在实际的发展过程中已经开始应用相关的人工智能技术，并且取得了较好的成果，有效节约人力和物力方面的成本，进一步提升电力的整体质量，应用前景相对来说是比较广阔的。同时，人工智能技术现如今已经发展得越来越成熟，在实际的操作过程中也变得更加的简单，应用在相关的电力企业中能够为相关的用户提供更加优质的供电服务。

参考文献:

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文章来源:苑立民.基于人工智能的电力系统自动化控制策略研究[J].大众标准化,2023(20):147-149.