摘要：本文對電力系統自動化中的重要作用和重要組成部分進行了簡單的介紹，結合當今電力系統自動化的未來發展趨勢，闡述了幾種典型的智能技術在電力系統自動化中的應用。

　　關鍵詞：電力系統自動化,智能技術,運用

　　前言

　　電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網絡信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量(頻率和電壓)、系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。

　　1 電力系統自動化

　　1.1 電力系統自動化的重要作用

　　電力系統自動化是保證電力系統既穩定又安全運行的前提，如果沒有電力系統自動化，現代電力系統根本無法正常運行，由此看來，電力系統自動化具有非常重要的作用。

　　(1)保證優質電能的供應

　　電能質量問題包括很多內容，例如：電壓工作不正常、電流偏差、用電設備被損壞等，如果缺少了電力系統自動化設備將很難發現這些問題，在尋故障時需要花費很多的時間，既耗時又費力，電力系統自動化裝置可以很快發現問題并且及時處理問題，從根本上提高供電效率和質量，保證優質電能輸送給各個用電戶。

　　(2)保證電力系統的設備穩定、安全運行

　　有了電力系統的自動化裝置，才能保證輸變電設備正常運行，迅速找到故障，及時加以恢復，這樣才能保證整個電力系統穩定、安全的運行。

　　(3)保證經濟運行

　　經濟優化，降低網損，必須要在電力系統中加入自動化裝置。隨著經濟和技術的飛速發展，電力系統主要應用計算機技術、控制、通信和電子設備。電力系統不僅需要處理的信息量較大，而且影響因素也越來越多，直接觀察的范圍比較廣泛，閉環控制內容也較豐富。所以，電力系統自動化保證經濟的運行，而且還減少了電網損壞費用的支出。

　　1.2 電力系統自動化重要組成部分

　　(1)電網調度自動化

　　電網調度自動化是實現電力系統自動化的一個必要前提，缺少了電網調度自動化電力系統就不能正常運行。在電力系統自動化管理過程中，電網調度自動化主要對電網運行中的數據加以采集，來判斷電網運行是否安全，評估整個電力系統的運行狀態，得出結果后對電力系統加以適當的調控。

　　電力系統中電網調控的規模和設備大不一樣，最大的區別在于電網調控的范圍和功能。一般情況下，地區電網不會控制發電廠，所以，地區電網調度的規模要比國家電網的規模要小。縣級電網的調度的范圍就更小了，可以對自動化的投入要減少些，工作站通常選用商用電腦就可以完成。

　　(2)變電站自動化

　　變電站和輸電線是溝通發電廠和電力終端的橋梁。變電站自動化管理系統可以大大減少人力勞動資源，更有利于提高工作的效率。為了保證變電站自動化在無人的情況下也能安全、穩定的運行，需要有計算機裝置代替已有的傳統設備，信號電纜可以由網絡電纜和光線來代替。把電力系統的一次設備和二次設備的數字化、網絡化集中加以管理，監控設備代替勞動者的監督工作，而且將所監控到的情況直接反映到計算機上，盡管我們不在也能將現場的情況看很清楚。由此看來，變電站自動化也是電力系統發展的一個重要環節。

　　(3)分散控制系統

　　分散控制系統是DCS的英文縮寫。分散控制系統主要有四部分組成，包括PCU、OS、ES、以太網。分散控制系統由PCU在發電系統中接受各種信號，并且加以處理得到參數數據，得到的數據又傳送給OS和ES，OS和ES進行信號檢測，診斷出系統出現的故障，之后又傳給PUC一個指令，在接到指令后的PUC通過信號傳輸給現場的電力系統進行適當的調控。

　　2 電力系統自動化和智能技術的相結合運用

　　智能技術是具備學習、適應及組織功能的行為，能夠對產品問題進行合適求解，解決傳統魯棒性控制和自適應控制無法解決出令人滿意結果的，非線性、時變性和不確定性的控制問題。目前，智能技術尚處于發展階段，但它已受到人們的普遍重視，廣泛應用于電力系統各個領域中，并取得了一定的實效。智能系統在電力系統中的有效應用，不僅協調了電力系統發展的不成熟性和該系統本身的不穩定性，還滿足了公眾對于相對廉價、便利的電力網絡的需求。

　　2.1 模糊控制在電力系統自動化中的應用

　　模糊理論是模糊化經典集合理論，將語言變量和近似推理的模糊邏輯引入進來，是一種包含一套完備的推理體系的智能技術。這種智能技術在電力系統自動化控制中非常實用，它能夠對人的模糊推理和決策過程進行有效的模擬。通過已經存在的控制規則和數據，模糊理論可以對模糊輸入量進行推導，得到模糊控制輸出，輸出結果的組成部分是：模糊化、模糊推理與模糊判決。模糊理論在電力系統自動化控制中的應用越來越廣泛，這種智能技術的優勢為：對于那些具有不確定性、不精確性的問題能夠進行有效的處理，也能夠處理由于噪聲而造成的問題;專家的經驗通過模糊知識的語言變量進行表達，與人的表達方式更接近，知識的抽取和表達更加容易完成;提高了自學習能力和容錯能力，如果電力系統出現問題或者改變了網絡拓撲圖和環境變量的設置等，那么通過模糊理論的應用，能夠進行及時應對并且給出完全正確的解決方法。

　　2.2 神經網絡系統在電力系統自動化中的應用

　　神經網絡控制技術具有與電力系統自動化相適應的性質“非線性特性”，同時，其還具有自我學習與自我組織的能力，以及具有強壯的網絡系統和處理的能力。因此，大量的、簡單的神經元構成了神經網絡控制技術，有了神經網絡控制方式。神經網絡利用一定的學習算法，將隱藏在其連接權值上的大量信息進行了調節權值，從而實現了非線性的復雜映射，從m維空間到n維空間。這個概念

　　被應用于許多領域，如：自動控制領域;處理組合優化問題;模式識別;圖像處理：傳感信號處理和醫學領域等。神經網絡控制技術適用于電力系統自動化，具有廣泛性和通用性。

　　2.3 專家系統控制在電力系統自動化中的應用

　　專家系統控制能及時處理和辨識發生故障的電力系統，最大限度地降低網絡阻滯或延遲給人們帶來的危險和不便。專家系統在電力系統中的應用范圍很廣，包括對電力系統處于警告狀態或緊急狀態的辨識，提供緊急處理，系統恢復控制，非常慢的狀態轉換分析，切負荷，系統規劃，電壓無功控制，故障點的隔離，配電系統自動化，調度員培訓，電力系統的短期負荷預報，靜態與動態安全分析，以及先進的人機接口等方面。但在開發專家系統方面應注意專家系統的代價/效益分析方法問題，專家系統軟件的有效性和試驗問題、知識獲取問題、專家系統與其他常規計算工具相結合等問題。

　　2.4 綜合智能系統在電力系統自動化中的應用

　　綜合智能系統根據模糊控制結構有效、合理地將這些控制方法結合起來，以完善電力系統自動化，使其能夠具備穩定性、協調性和簡易性。由于智能控制方法之間的交叉結合，一般人們會將其進行如下組合進行分析，例如：神經系統與專家系統的結合;專家系統和模糊控制的結合;神經網絡與模糊控制的結合;神經網絡、模糊控制與自適應控制的結合等方面。

　　3 結語

　　電力系統自動化不僅促進著科技的發展，推動著國民經濟的進步，同時它的發展前景也十分樂觀，而智能技術被廣泛應用于電力系統自動化中，進一步完善和發展了電力系統自動化。

　　本文選自《科技進步與對策》。  《科技進步與對策》創刊于1984年，是由中國管理科學學會、湖北省科技廳主管，湖北省科技信息研究院主辦的學術類期刊。國內刊號CN：42-1224/G3；國際刊號ISSN：1001-7348，郵發代號：38-118。