電力系統(tǒng)中電氣工程的自動化應(yīng)用論文
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民的生活水平有了顯著的提高，在解放生產(chǎn)力、發(fā)展生產(chǎn)力的同時(shí)，每一個(gè)行業(yè)都在關(guān)注著自己最新的發(fā)展，我國的發(fā)展要從傳統(tǒng)的粗放型經(jīng)濟(jì)向集約型轉(zhuǎn)變，就要不斷加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的運(yùn)用。電力系統(tǒng)在發(fā)展中運(yùn)用了新的發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)了電氣自動化的應(yīng)用，這種技術(shù)減少了工作人員的勞動付出，也提高了電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。
1 電氣工程自動化的相關(guān)概述
1.1 電氣工程自動化的發(fā)展情況
我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，使科學(xué)技術(shù)在電氣工程自動化中有了顯著的發(fā)展。在電力系統(tǒng)的發(fā)展中要運(yùn)用到先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)，才能符合現(xiàn)代社會的發(fā)展要求，為了實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)管理工作的性能保障也要進(jìn)行電氣的自動化技術(shù)。目前在我國，電氣工程的自動化發(fā)展現(xiàn)狀主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：首先，電氣自動化以信息化為基礎(chǔ)。呈現(xiàn)一種高度的信息化特點(diǎn)，在電氣自動化技術(shù)的發(fā)展過程中，人們把現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)加入到電氣的自動化發(fā)展中，主要是利用現(xiàn)代化的信息管理的模式使電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中能夠更加方便、更加有效地去處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，這樣的處理方式能夠使電氣自動化在管理方面提高效率。信息化在電氣工程自動化的發(fā)展過程中是一種基礎(chǔ)性作用的存在。沒有信息化的支持就不能形成電氣的自動化發(fā)展；其次，電氣的自動化在對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的過程中比較方便。在電氣自動化的發(fā)展過程中需要對電氣系統(tǒng)進(jìn)行有效的報(bào)賬行為，電氣在互聯(lián)網(wǎng)的幫助下建立了自己電氣自動化的網(wǎng)絡(luò)模式，這種模式的存在能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的正常有效運(yùn)行提供非常高效的監(jiān)督行為，這樣在電力系統(tǒng)中，自動化的設(shè)備也就能夠運(yùn)用得更加有效和靈活；最后，電氣自動化的發(fā)展在正常的運(yùn)行過程中很容易被控制。
1.2 電力系統(tǒng)對自動化控制的要求
由于社會生產(chǎn)力的提高，人們生活水平的提高，用電的需求量也越來越大，這些都對我國電力行業(yè)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)性的作用。這種用電需求就要求電網(wǎng)覆蓋面積要不斷進(jìn)行擴(kuò)大，那么隨之而來的就是電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也會變得越來越復(fù)雜，在這種情況下，電力系統(tǒng)運(yùn)行的有效性、安全性、穩(wěn)定性和可靠性就需要進(jìn)一步去完善，這給電力系統(tǒng)的信息化水平也提出了較高的要求。
我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活都離不開電能的支持，因此必須快速地解決電力系統(tǒng)運(yùn)行的有效性和穩(wěn)定性問題，只有這樣，電力系統(tǒng)才能滿足社會用電的需求。另外，只有提高電力系統(tǒng)的信息化水平及運(yùn)行效率才能解決系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)的各種矛盾和故障。電力系統(tǒng)的信息化和電網(wǎng)運(yùn)行效率的提高，它們之間具有非常緊密的聯(lián)系，要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少矛盾的出現(xiàn)，就要不斷提高電力系統(tǒng)的自動化、信息化水平。
2 電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中電氣工程的自動化應(yīng)用
2.1 仿真技術(shù)的使用
我國的電氣自動化技術(shù)在幾年的發(fā)展時(shí)間里已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，做出了一些非常喜人的成績。目前的發(fā)展情況是電氣工程的自動化技術(shù)在應(yīng)用的過程中已經(jīng)很大程度地實(shí)現(xiàn)真態(tài)化。這種真態(tài)化的實(shí)現(xiàn)能有效提高對大數(shù)據(jù)的處理和其他方法措施的使用。電氣的仿真技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)動態(tài)的監(jiān)控以及仿真建模的實(shí)現(xiàn)。
2.2 智能控制的應(yīng)用
在電力系統(tǒng)中需要對電氣工程的自動化技術(shù)進(jìn)行不斷創(chuàng)新和應(yīng)用，在信息科學(xué)技術(shù)的影響下，智能的控制應(yīng)用主要是對電氣工程和信息技術(shù)的結(jié)合，使它們之間形成緊密的聯(lián)系。這種技術(shù)的利用能夠在很大程度上處理電網(wǎng)在管理方面的種種問題，這樣在電網(wǎng)系統(tǒng)中如果出現(xiàn)問題，就能夠更加有針對性地去解決，不斷改進(jìn)電力系統(tǒng)的控制性問題，提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。
2.3 電氣自動化的技術(shù)集成
電氣工程自動化技術(shù)的提高和應(yīng)用，主要是對電力系統(tǒng)中各種管理技術(shù)的集成應(yīng)用，這樣就能夠很方便地形成比較科學(xué)化、合理化的集成管理模式。在以往的電力系統(tǒng)中，在電力的維護(hù)和電力的安全方面以及電力的分配方面的管理都是分開來進(jìn)行的，在實(shí)現(xiàn)電氣自動化的過程以后，很多的管理步驟和管理系統(tǒng)都集中在了一起，這樣對于電力系統(tǒng)中各個(gè)部門之間的統(tǒng)一管理奠定了基礎(chǔ)，在管理集中的基礎(chǔ)上還有利于更多的先進(jìn)技術(shù)的使用和提升，這也是電力系統(tǒng)技術(shù)升級和服務(wù)進(jìn)步的集中體現(xiàn)。
3 電氣自動化的發(fā)展應(yīng)用方向研究
3.1 配電網(wǎng)的自動化方向
在電力系統(tǒng)的管理過程中，要想實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)的信息網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)嵭幸惑w化的發(fā)展，就要對配電網(wǎng)的自動技術(shù)加以研究和利用。在配電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，要實(shí)現(xiàn)算法的結(jié)合就要使用相當(dāng)?shù)母呒壾浖到y(tǒng)，主要的算法是利用遞推的虛擬算法，這樣算出的結(jié)果才能使自動化設(shè)備計(jì)算的準(zhǔn)確性有明顯提高。準(zhǔn)確性的提高是電力系統(tǒng)正常的穩(wěn)定可靠安全運(yùn)行的保障。在電氣的自動化的研究過程中，對配電網(wǎng)的研究是非常必要的。
3.2 采用國際標(biāo)準(zhǔn)
我國目前市場上有很多電子自動化生產(chǎn)設(shè)備的廠家，每一個(gè)廠家生產(chǎn)的設(shè)備都不同，存在比較大的差異性。這樣不同類型的設(shè)備的存在就會對電力信息系統(tǒng)的信息共享造成很大的影響，阻礙信息的共享，還會制約相互之間的基本操作。我國不同的廠家之間由于生產(chǎn)的設(shè)備不同，所以它們之間的兼容性也不是特別好，這樣的兼容性會給電力系統(tǒng)的管理造成不良的影響。在電氣工程的自動化的應(yīng)用中，要對自己將要運(yùn)用的各個(gè)生產(chǎn)廠家進(jìn)行規(guī)范化的審查，要使用有國際標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一規(guī)范的設(shè)備，注重設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格性，能夠在運(yùn)用的過程中達(dá)到各個(gè)設(shè)備之間存在一定的兼容性。
3.3 以太網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用
電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展會促使一定的復(fù)雜矛盾出現(xiàn)，在這樣的狀態(tài)下，要進(jìn)行大量的電力運(yùn)行數(shù)據(jù)的應(yīng)用才能對數(shù)據(jù)的傳輸和處理進(jìn)行加速。這樣的數(shù)據(jù)需要進(jìn)行集中的采集和處理。電力系統(tǒng)中電氣自動化的應(yīng)用必須要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的基本特征，即有效性和真實(shí)性。以太網(wǎng)的利用能夠在很大程度上實(shí)現(xiàn)電氣自動化在數(shù)據(jù)的處理方面的基本要求，因此以太網(wǎng)的利用能在很大程度上促進(jìn)電氣自動化的使用。
3.4 電力系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)之間的統(tǒng)一性
在電力系統(tǒng)的正常的運(yùn)行過程中，涉及到的環(huán)節(jié)非常多，要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行就要實(shí)現(xiàn)這些環(huán)節(jié)的統(tǒng)一化。統(tǒng)一化主要體現(xiàn)在電力系統(tǒng)的安全性、維護(hù)的手段、電力的分配、部門的管理等之上，加強(qiáng)各部門之間的團(tuán)結(jié)和合作，才能促進(jìn)電力系統(tǒng)的集中管理。
4 結(jié)語
綜上所述，電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電氣的自動化是我國現(xiàn)代化社會的進(jìn)步和發(fā)展的要求。為了能夠給我國的生產(chǎn)和生活用電帶來及時(shí)的順利供應(yīng)，要對電力系統(tǒng)的電氣自動化進(jìn)行不斷完善和發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)智能化和多元化的發(fā)展，積極促進(jìn)電力行業(yè)的穩(wěn)定前進(jìn)。
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電力系統(tǒng)自動化建設(shè)中智能技術(shù)的應(yīng)用
在人們生活水平不斷提高，生活方式日益豐富的社會背景下，如果電力管理水平停滯不前，就不能實(shí)現(xiàn)電力資源的合理配置，也就無法滿足人們生產(chǎn)生活的主要需求。 因此，提高電力系統(tǒng)自動化的建設(shè)水平十分必要。 工業(yè)的發(fā)展離不開科學(xué)技術(shù)的支持， 所以將智能技術(shù)運(yùn)用到電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)中特別關(guān)鍵。
也只有依靠智能技術(shù)的優(yōu)勢，才能使電網(wǎng)的安全運(yùn)行得到保障。
1 簡述智能技術(shù)和電力系統(tǒng)自動化的概念
1.1 智能技術(shù)智能技術(shù)是一種基于計(jì)算機(jī)技術(shù)水平上更高層次的技術(shù)，它包括 GPS 定位、傳感器、以及人機(jī)互交等衍生技術(shù)[2],智能技術(shù)憑借其優(yōu)勢在很多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。 就電力系統(tǒng)的運(yùn)行而言，智能技術(shù)可以感知當(dāng)前環(huán)境，提取運(yùn)行系統(tǒng)中的有效信息，對系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)做出精準(zhǔn)的分析，再根據(jù)分析結(jié)果給予合適的指令，使系統(tǒng)的運(yùn)行一直處于最佳狀態(tài)。 與此同時(shí)，在電力系統(tǒng)中運(yùn)用智能技術(shù)還可以使系統(tǒng)的適應(yīng)能力更強(qiáng)，減少系統(tǒng)的運(yùn)行故障。
1.2 電力系統(tǒng)自動化電力系統(tǒng)自動化技術(shù)主要依靠計(jì)算技術(shù)來取代傳統(tǒng)的人工操作模式，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測以及控制管理。 對于電力系統(tǒng)而言，智能技術(shù)主要運(yùn)用在變電站、配電站以及調(diào)度網(wǎng)的管理工作中[1]. 在電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)中運(yùn)用智能技術(shù)大幅度提高了操作系統(tǒng)的正確性， 使各項(xiàng)管理工作更加精確，進(jìn)而使電力系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，是提升企業(yè)效益的重要路徑。
2 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化建設(shè)中的運(yùn)用
在電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)中運(yùn)用智能技術(shù)可以使系統(tǒng)保持高效穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展使智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用。 一般在電力系統(tǒng)自動化建設(shè)中有五種較為常見的智能技術(shù)：
2.1 模糊理論的運(yùn)用在智能技術(shù)中運(yùn)用模糊理論就可以把模糊邏輯以及語言變量引入其中，使智能技術(shù)的推理體系更加完善。 在電力系統(tǒng)自動化控制中運(yùn)用模糊理論智能技術(shù)，可以使系統(tǒng)的運(yùn)行模擬人的思維習(xí)慣，依據(jù)已有的數(shù)據(jù)信息和規(guī)則將模糊的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行推理后輸出模糊控制結(jié)果。 模糊理論智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中有很大的運(yùn)用優(yōu)勢，能使不精確的、存在異議的問題得到合理解決。
2.2 專家系統(tǒng)控制的運(yùn)用在電力系統(tǒng)中，專家控制系統(tǒng)的應(yīng)用十分廣泛。 它能夠?qū)μ幱诰o急狀態(tài)的系統(tǒng)給予及時(shí)處理使之恢復(fù)正常的控制狀態(tài)，對隔離故障點(diǎn)、分析慢狀態(tài)的轉(zhuǎn)換過程、預(yù)警電力系統(tǒng)的負(fù)荷狀況以及優(yōu)化配電系統(tǒng)等方面的電力問題都有明顯的改善作用。 盡管專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，但畢竟不能代替專家頭腦，具有豐富的想象力和創(chuàng)造力[3]. 對知識理論的.理解能力還停留在比較淺的層面上，對于一些復(fù)雜的問題或者新出現(xiàn)的情況則難以解決。 因此，開發(fā)專家系統(tǒng)的工作者應(yīng)該注意將系統(tǒng)的開發(fā)效益與軟件的試驗(yàn)性能和獲取知識的能力相結(jié)合。
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的運(yùn)用該網(wǎng)絡(luò)從 1943 年發(fā)展至今， 在學(xué)習(xí)算法以及模型的結(jié)構(gòu)上都取得了顯著的研究成效。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由很多的神經(jīng)元以其特有的方式組合連接的，因?yàn)榉�(wěn)定性和并行處理能力逐漸得到人們的關(guān)注。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以依據(jù)特定的學(xué)習(xí)算法，將空間之間的復(fù)雜線性映射變得簡單化。 目前我國神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論研究工作主要集中在硬件實(shí)施、學(xué)習(xí)算法以及模型結(jié)構(gòu)上。
2.4 綜合智能系統(tǒng)的運(yùn)用電力系統(tǒng)是一個(gè)十分龐大復(fù)雜的系統(tǒng)，綜合智能控制系統(tǒng)既能結(jié)合現(xiàn)代控制技術(shù)和智能控制技術(shù)，又能使多種智能控制方法實(shí)現(xiàn)交叉結(jié)合[4],在電力系統(tǒng)中的很運(yùn)用前景十分可觀。
在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，單一的智能技術(shù)是無法滿足工作需要的，只有根據(jù)每種智能技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)，將多種智能技術(shù)有機(jī)結(jié)合，才會使智能技術(shù)擁有很大的運(yùn)用價(jià)值。 在電力系統(tǒng)自動化的建設(shè)中，可以利用專家系統(tǒng)的知識與經(jīng)驗(yàn)給模糊控制系統(tǒng)更多有價(jià)值的參考信息；還可以利用專家系統(tǒng)豐富的知識庫為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)提供理論指導(dǎo)與技術(shù)支持；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)還可以為專家系統(tǒng)的重大決定提供寶貴建議[5]. 各種智能系統(tǒng)的有效結(jié)合，充分保證了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，大幅度提高了系統(tǒng)的工作效率。
2.5 線性最優(yōu)控制的運(yùn)用在現(xiàn)代控制理論中，應(yīng)用最廣泛一種就是線性最優(yōu)控制理論。 線性最優(yōu)控制是控制理論中比較成熟的一個(gè)分支，是最優(yōu)化理論用于解決實(shí)際控制問題的重要體現(xiàn)。 我國一些學(xué)者利用最優(yōu)勵(lì)磁的控制方法提高了遠(yuǎn)程輸電線的輸電能力，并且使動態(tài)品質(zhì)的問題有效改善，在電力系統(tǒng)的一些領(lǐng)域取得了豐碩的研究成果。 該項(xiàng)研究指出電力系統(tǒng)中的大型機(jī)組應(yīng)該運(yùn)用最優(yōu)勵(lì)磁控制方式，而不是傳統(tǒng)的勵(lì)磁方式。 線性最優(yōu)控制器已經(jīng)在我國的電力生產(chǎn)中普遍運(yùn)用，發(fā)揮著不可替代的作用[6]. 但要明確一點(diǎn)，這種控制器的使用是有范圍的，其設(shè)計(jì)思路主要源于線性模型的變化，如果在非線性的系統(tǒng)中不能產(chǎn)生很理想的控制效果。
3 結(jié)語
社會的快速發(fā)展給電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)提出了更嚴(yán)格的要求，科技的快速發(fā)展為智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的廣泛運(yùn)用提供了更廣闊的空間。 在電力系統(tǒng)中，每一種智能技術(shù)都有其獨(dú)特優(yōu)勢，但由于電力系統(tǒng)的龐大復(fù)雜僅運(yùn)用一種智能技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足系統(tǒng)的運(yùn)行需求的。 因此，必須將各種智能技術(shù)的優(yōu)勢有機(jī)結(jié)合實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)自動化的全方位控制，使電力系統(tǒng)能夠高效、穩(wěn)定的運(yùn)行，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
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