蔡敬亮
国网山东省电力公司费县供电公司 山东省临沂市 273400
摘要：随着社会经济与科学技术的发展,推动了变电站电力系统进行了改革,使变电站电力系统向着自动化智能控制方向发展,并且随着相关技术人员对变电站电力系统自动化技术的不断研究,我国的变电站电力系统自动化技术已经得到了良好的发展与提升,并且在实际使用过程中还与计算机技术、电子通信技术、网络技术等新先进技术进行了融合,使变电站电力系统自动化在社会发展中发挥出了更大的作用,推动了社会经济的发展,并且变电站自动化技术还在向着智能化、集成化、综合化的方向发展,相信随着不断研究,变电站电力系统会得到更好的发展,为社会发展提供更好的帮助。
关键词：变电站；电力系统；自动智能；控制技术
1变电站电力系统自动化智能控制的必要性
变电站是电网系统的核心组成部分，电网可不可以安全平稳运行，主要取决于变电站设备的功能是否正常。科学技术的综合化、自动化、智能化对电力工作的开展有着很大的改进，自动化管理模式渐渐取代传统人工管理模式，电力系统的自动化智能控制技术也应该不断加强，以促进电力自动化管理的优化创新升级，推进社会经济更好发展。
电力事业的发展离不开技术成果的支持，各类信息化和自动化技术的应用极大地促进了电力事业的发展。变电站主要目的是保障电力系统能够正常、稳定的运行，不同行业对电力资源的需求是有差异的，传统的人工管理模式存在效率低、耗时久的弊端，自动化智能控制可以达到资源利用最大化的效果，还可以提高效率，这些都是传统人工管理模式较难达到的。
2我国变电站电力系统发展现状
目前,我国的大多数变电站都能实现对电网的遥信、遥测、遥调及遥控等功能,其中一些网省公司的设备运行已能实现在线检测及控制,并且在国际上处于领先地位,但是仍然存在很多传统的保护设备。例如,传统自动化系统架构的缺点明显,不同厂家有着不同的通用性,需要借助应用程序处理大批量的不同的数据格式、通信违规及数据访问。然而,使用的协议功能受限,需要对其进行扩充,在实际开展运行维护工作的过程中很难给其他厂家提供标准的接口,并且在新增功能或者新添装置的时候需要实现自动化系统的优化配置。另外,一些应急故障的处理仍然需要借助传统的人工来实现,不能按照电网的实际变化情况对其进行有效处理,一些仅仅能实现简单的断路器切投或者无功补偿,无法按照电网的实际情况对数据进行全面计算来提高处理效率,并且存在处理不及时的现象。
3变电站电力系统的自动化智能控制技术的结构
3.1集中式结构
自动化的智能技术有一个最为显著的特点，这也是自动化智能技术的优势，那就是操作起来比较便捷，在智能控制的基础之上，让变电站电力系统工作的内容和流程都更为直观和明晰。工作人员在工作的时候，可以实现远程控制，遇到紧急情况时候也比较好处理，即使环境比较复杂，也不会阻碍工作人员的工作。自动化的智能技术是非常需要的，也是需要不断深化的。目前，变电站的电力系统自动化最主要的形式就是集中式，其可用范围相对也会比较广泛一些，利用计算机的功能扩展数据接口，以达到收获信息的目的。这样收获的数据会更准确，信息也会更精准，比传统的人工要管用得多，对环境的适应性很高，能够根据环境进行自我调整，从而更加适应环境的需求。不仅如此，还可以在收获信息的基础之上，对信息做好分析，这样就使得电力系统的运作能够更加的快捷。在集中式中，不是一个单台计算机这么简单，它需要的是集群，在这些集群中计算机各自工作，分别负责相应的算法任务，然后再将这些集中起来。所以，这点也就有一个比较基础但又非常必要的要求，那就是各自的分工要明确，只有这样才可以保证各自的任务完成得更好，从而促进整个算法任务的完成和实现。
3.2分布式
自动智能控制技术的分布式结构类似于集中控制技术。它还需要与计算机技术相结合，需要投入大量的计算机。
但在结构层次上也有相应的差异，即计算机通过扩展接口与电力系统连接后，自动智能控制技术的功能将不再集中，也就是说，计算机的功能成为并行运行模式，计算机的工作状态和功能是相互独立的，相互之间不会产生干扰。即使出现计算机故障导致无法完成相应功能，也不会对整个变电站电力系统产生任何影响。所有功能在运行状态下产生的数据由终端采集，互不干扰，实现了功能的有效分离。这种结构的特点是运行状态稳定，功能与集群规模成正比，可以同时进行多个数据的同步采集，有效提高管理效率。但由于变电站电力系统应用领域不同，尚未形成统一的标准，同一设备或扩展接口缺乏良好的兼容性和通用性。
3.3分布式
从逻辑上看，分布式系统可以分为两层：变电站层和间隔层。在个别情况下，可以分为三层，即增加一个通信层。这一层的最大特点是根据断路器的间距和元件来完成设计。变电站断路器间隔的数据采集、保护和控制功能可由一个或多个智能测控单元完成。对于测控单元，可以直接安装在断路器柜上，也可以安装在断路器间隔周围，使它们相互依赖，通过光缆实现通信。
4变电站电力系统自动智能控制技术
4.1线性最优控制
线性最优控制就是找出能够有效控制被控对象的规则，并与专家系统知识库中存储的知识和经验进行比较，找出相同且能达到控制效果的最佳内容，从而使被控对象的投资最小化，达到最佳的控制效果。例如，在自动智能控制的分布式结构中，如果电路中的低压电流减小，线性最优控制方法将有效地收集和分析电流的位置信息，得到低压电流减小的情况，然后将这些信息与知识库中已有的内容进行比较，采用最小代价法消除问题。线性最优控制因其投资最少、消除问题效果最好而得到广泛应用。它是变电站电力系统中最常用的自动智能控制技术之一。
4.2模糊逻辑控制
这种方法的使用需要根据实际情况和不确定关系，从而达到解决不确定因素的目的。由于该方法不能实现精确的处理，因此可以理解为一个不确定的概念。该方法快速，能及时完成应急工作。当变电站发生特定故障时，可以先完成故障位置的详细信息采集。采用这种方法，可以尽量减少一系列问题的负面影响，使电力系统处于正常稳定的运行状态，从而不限制电力系统的功能。运用该方法处理重大事故，效果明显，可以控制事故的进一步扩大。但是，如果只采用一种控制方法，很难起到综合控制的作用。这种控制方法的结果是不确定的。因此，它常被用于家电的控制工作中。家用电器的电流和电压都比较小，很难找到问题的原因，因此，采用逻辑模糊控制方法可以起到快速解决问题的目的。
4.3神经网络控制
神经网络控制的组成内容相对较多,也是由于这一特点,其可以储存较多的知识模型,对于上述方法借助规则和模型都无法解决的问题,使用这一方法具有很好的效果,能控制变电站电力系统在稳定的状态下。大多数情况下,对于神经网络控制结构应根据实际需求来予以确定,并且需要完成各种类型的模型建立工作,在此基础上应结合对应的算法,以此来组建控制方式中的神经网络。神经网络控制中包含多个神经网络,并且每个神经网络之间都是彼此独立的关系,其中的模块也各不相同。另外,神经网络控制中神经控制器是一项非常关键的内容,常规的控制器对于复杂情况产生的效果及神经网络带来的作用并不明显。然而,使用神经网络控制器,在各种复杂情况下能够使其具备较强的适应性,同时能提升其学习能力,能完成各种模型的建立及存储工作,并且有利于经验的总结。
结论
在使用变电站提升整个电力系统的规模的过程中,需要加大对自动化智能控制技术的应用力度。由于变电站的行业特殊性,确保其处于健康稳定的发展状态至关重要。这就需要变电站结合自身的实际特点,不断改进现有技术,以有效提升技术水平,尽可能减少管理成本,确保在市场经济环境下行业健康可持续发展。
参考文献：
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[2]曾乐宏.智能变电站的可靠性分析研究[D].北京:北京交通大学,2019.