电力系统智能化关键技术应用与分析

电力系统智能化关键技术应用与分析

张晖 陈丽霞

中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司 河北省唐山市 063000

摘要：随着时代的发展，高性能的处理器技术、人工智能技术、高效率与高健壮性的控制算法技术、通信技术等得到了飞速的发展和应用。在电力系统智能化技术中，高效率的智能模式识别技术、高精度的敏感元器件做成的传感器技术、智能化的自适应与自学习控制技术、高集成度的智能化控制器、智能互联通信物联技术、友好的人机交互技术等，是实现电力系统稳定可靠运行的关键技术。

关键词：电力系统；智能化

引言

进入信息化时代之后，智能技术成为各个领域创新升级的主要方向，将智能技术运用于电力系统电气工程自动化当中，可以提高电力系统运行效率，并且推动电力行业发展。然而与其他国家相比，我国的智能化技术依然处于发展阶段，无论是发展水平还是实践经验均不够成熟，为了充分发挥出智能化技术的优势，需要在实践过程中加强创新，拓宽智能化技术的应用范围，带动电力行业发展。

1、智能技术

随着计算机技术、互联网技术、仿生学技术的发展，智能技术随之产生，其是能够模拟人类行为和思维的技术，并且还具备一定模仿能力、学习能力、适应和组织能力等，可以对电力系统中的检测设备所收集数据进行分析处理，从而对电力系统进行适当调整。对比传统的控制手段而言，智能技术控制技术具有很大的优势，不仅能够反馈系统和设备运行中问题，还能进行自动化解决，有效提高了设备和系统运行效率。所以，智能技术尤其适用于非线性和不确定问题的解决上，智能技术的诞生也将计算机由辅助作用逐渐转变为主导作用。智能技术主要是由神经网络控制、模糊控制、专家系统控制、综合智能控制以及线性最优控制等组成，随着电力事业的发展，智能技术已经广泛应用到电力系统自动化中，不仅提高电力系统自动化控制水平，还为电力系统安全稳定运行提供重要保障。

2、智能技术在电力系统的应用优势

2.1、智能发电

如今，中国的科学技术水平不断提高，实现了质的飞跃，智能技术在电力系统中的有效应用不断增强，加上相关自动化控制系统的技术进步，电力网络结构水平得到了极大的提升。同时，为了从根本上减少我国的发电污染，增加了光伏发电等新能源的利用，且加大了智能技术在电力系统中的有效应用。

2.2、智能调度

电力系统运行最重要的管理方法之一是能够科学地调度电力。同时，智能技术对于电网的稳定性和安全性具有非常重要的意义。现阶段，在智能技术得到不断应用的背景下，中国的电力公司基本上都采用智能自动化进行专业调度。使用智能系统可以有效地保证电力系统的稳定性，确保电网正常工作。

3、智能化技术在电力系统中的实践运用

3.1、智能实时控制

智能实时控制是智能技术在应用于电力系统所需要关注的一个重要技术问题。对于电力系统来说，能够对其进行实时的监控将会带来极大的便利，比如如果电力系统因为故障而无法正常运行，且未能查找到故障原因，没有及时排除故障，不仅会带来极大的电力安全问题，还会导致巨大的财产损失。因此，有关部门和企业需要重视智能实时监控技术的应用，在问题出现时就可以快速地解决，在减少经济损失的同时，还能够改良系统的运行环境。智能技术实时控制已经得到推广，在将来，会更好地应用于电力系统的自动化监控中，以此来降低电力系统的危险，还能够降低运行成本。

3.2、人工智能故障诊断技术发展

人工智能系统无法与大脑一样进行思考，如果系统出现故障将会无法自行修复。因此，人工智能故障诊断技术的应用就显得十分重要。当智能系统发生故障时需要人工智能诊断技术根据不同以往的故障数据进行分析，同时以此来对系统发生的故障情况进行评估。不管是什么样的故障问题，都可以通过智能技术来进行快速分析与解决。人工智能故障诊断技术可以减少对人工修复的依赖，减少成本，还可以使人工智能的开发更具创新性，并且不用顾及人工智能系统的诸多故障隐患问题。

3.3、综合智能控制

全面的智能控制是解决人工智能系统控制的一个重要技术。智能技术多种多样，复杂多变，如果人工智能系统出现一些极为复杂的问题那么将很难对人工智能系统进行管控。综合智能控制的使用，可以在电力系统自动控制出现问题时快速地进行分析，得出最优的解决方案，同时根据不同情况结合每种智能特点进行修复。综合智能控制也是未来电力系统智能技术发展的必然结果，其技术将在未来起到非常重要的作用。

4、电力系统智能化关键技术应用与分析

4.1、友好的人机交互技术

人机交互技术提供了人与机器对话的接口。目前，人机界面的设计主要依靠几种较流行的编程语言及其开发环境，如以C、C#等为主的VisualStudio界面开发，以JAVA为主的界面开发，以MATLAB语言为主的界面开发、以xml等标签语言进行网页界面设计等。因此，有必要研发专用于电力系统人机界面开发的系统，针对电力系统的特殊性进行具有特殊功能的界面设计，以提高界面设计效率，满足电力系统独特的要求。

4.2、智能互联通信物联技术

智能互联通信技术主要基于单下的物联网时代的发展。在电力系统中，数据的传递依靠通信技术，数据的共享依靠物联技术。因此，在进行智能电力系统设计时，必须要考虑使用何种通信技术进行器件的数据传递与共享，如采用5G无线通信技术实现各设备间的通信，同时保证通信协议向下兼容，可使用多种类型的无线通信技术，以提高智能电力系统的容错性、协同性、安全性和健壮性。

4.3、智能模式识别技术

模式识别技术是目前正在飞速发展的技术，其中包括图像识别、聚类分析、图像处理、语音识别等技术。图像识别技术可对电网及用电设备等进行视频拍照监控，当检测到异常图片时，及时进行处理，根据对图像的处理得到存在故障的电网线路、用电设备等，及通过距离映射得到故障发生的具体位置，是可良好应用在智能电力系统的技术。聚类分析同样可根据对数据或图像的处理，将电力系统的故障进行归类，根据异常数据，对其进行聚类分析，从而可判断故障的类别。语音识别技术可根据电网或设备在发生故障时发出的不同的声音进行判断，从而可得到哪个电网线路或设备发生了故障。智能模式识别技术可将处理得到的结果返回至控制器，通过控制器进一步控制相关电子元器件，在电力系统产生故障时及时切断电源，保护电网和用电设备的安全。

4.4、高精度的敏感元器件做成的传感器技术

传感器技术是所有智能化设备必不可少的敏感元件，将在未来的技术发展中占据重要地位。传感器精度是衡量一个传感器好坏与设备好坏的重要指标，高精度的传感器对设备的高精度运行与高精度控制具有重要意义。目前，我国的传感器技术发展空间还是比较大的，特别是在高精度的速度传感器、力传感器、力矩传感器等。

结束语

电力系统是国民生产生活中的重要组成部分，是各种用电设备必不可少的能量来源。文章通过对电力系统的分析，提出电力系统智能化关键技术应包括高效率的智能模式识别技术、高精度的敏感元器件做成的传感器技术、智能化的自适应与自学习控制技术、高集成度的智能化控制器、智能互联通信物联技术、友好的人机交互技术等。对这些技术进行了介绍，并提出了可能的应用方法，为智能化电力系统设计与研究提供参考。

参考文献：

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