智能技術(shù)在水電廠電氣自動化中的運用

摘 要：水力發(fā)電是我國除火力發(fā)電外主要的發(fā)電形式，隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展與社會電量需求的日益提高，水電廠也逐漸實現(xiàn)了自動化管理，水電廠的自動化管理涉及到很多方面的技術(shù)，其中，智能技術(shù)是比較主要的一個方面。文章便以智能技術(shù)的應用發(fā)展為研究基點，分析智能技術(shù)在水電廠電氣自動化中的應用情況，并進一步展望智能技術(shù)在水電廠電氣自動化中的應用前景與發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù)；水電廠；電氣自動化

前言

水力發(fā)電與火力發(fā)電不同，是一種比較清潔的發(fā)電形式，在提倡可持續(xù)發(fā)展的今天，水力發(fā)電更是受到了國家與社會的普遍關(guān)注，水電廠的電氣自動化也隨之取得了顯著成效。但現(xiàn)階段，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，使我國的用電量持續(xù)提高，火力發(fā)電資源的欠缺使其未來無法滿足社會的用電需求，因此，水力發(fā)電的自動化水平還需要進一步提高，而智能技術(shù)在水電廠電氣自動化中的應用便能夠有效滿足這一要求。

1 智能技術(shù)的應用發(fā)展

當前，水電廠中的自動化系統(tǒng)已經(jīng)是水電廠中必備的設(shè)備之一，但在水利發(fā)電的過程中，雖然已經(jīng)將魯棒性控制等技術(shù)應用到整個系統(tǒng)中，但是，仍然無法滿足越來越復雜多變的環(huán)境的客觀要求。

早在上個世紀六十年代中期，智能技術(shù)概念便已經(jīng)被提出并逐漸發(fā)展到控制技術(shù)當中，發(fā)展到七十年代，智能控制領(lǐng)域才真正意義上得到發(fā)展[1]。智能系統(tǒng)的根本意義指的是能夠完成指定智能行為的操作系統(tǒng)，舉例來說，如果對系統(tǒng)輸入一個具有激勵性質(zhì)的問題，系統(tǒng)若具備智能性，便可以針對問題給出相應的回答，這種類型的系統(tǒng)便可以稱之為智能系統(tǒng)，另外，智能系統(tǒng)還具備較強的學習組織功能。

現(xiàn)階段，智能控制系統(tǒng)還處在發(fā)展初期，其健全的理論體系還沒有完全建立起來，但已經(jīng)受到全社會的普遍重視，也得到了廣泛應用。在水電廠電氣自動化中，水電機組的智能控制便是智能技術(shù)得到應用的主要方面。

2 智能技術(shù)在水電廠電氣自動化中的應用情況

2.1 專家控制智能技術(shù)

專家控制智能技術(shù)是一種比較傳統(tǒng)的控制技術(shù)。自動控制學自發(fā)展以來，從古典理論到現(xiàn)代理論，再到自適應性的一系列發(fā)展，其進步是快速的，而支持這些進展的技術(shù)主要有數(shù)學分析預計數(shù)值計算兩種，相應的，其實踐操作部分也由傳統(tǒng)的模擬形式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楫斍暗臄?shù)字形式。但無論發(fā)生怎樣的改變，傳統(tǒng)控制技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)并未出現(xiàn)實質(zhì)性的變化，基本上仍然是利用機器的單獨控制來實現(xiàn)系統(tǒng)的整體反饋，與此同時，機制也沒有發(fā)生重大變化，仍然是以準確執(zhí)行控制制度為主[2]。而專家系統(tǒng)主要作用于非結(jié)構(gòu)化造成的相關(guān)問題，在處理定性、啟發(fā)等相關(guān)信息有良好效果，專家控制智能技術(shù)從某個角度來看，是專家系統(tǒng)與自動控制兩種技術(shù)向結(jié)合的產(chǎn)物。

2.2 模糊控制智能技術(shù)

模糊控制智能技術(shù)主要來源于模糊集合理論，是一種相對宏觀的系統(tǒng)控制方法，主要應用于描述控制規(guī)則。模糊控制技術(shù)的主要應用特征是將人工操作系統(tǒng)的經(jīng)驗用相對模糊的方式表達并傳遞出來，之后運用模糊推理的方式，使比較復雜的對象能夠在一定范圍內(nèi)控制起來。另外，該控制對被控模型沒有過強的依賴性，也正因如此，該控制能夠為隨機系統(tǒng)或不確定系統(tǒng)創(chuàng)造較好的控制環(huán)境。而模糊微處理芯片裝置的開發(fā)與應用，也為模糊控制智能技術(shù)提供了實踐與發(fā)展的新途徑，相應的，從水電機組的角度看，模糊控制智能技術(shù)也是一種相對有效的解決手段。但客觀上講，當前的模糊控制智能技術(shù)與傳統(tǒng)的控制理論對比，還存在著很多不足，主要表現(xiàn)在品質(zhì)與學習能力的提高方面。

2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)

如今，在動態(tài)系統(tǒng)理論的發(fā)展下，線性系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計與應用穩(wěn)定性也越發(fā)完善起來。然而，與線性系統(tǒng)相比，非線性系統(tǒng)的發(fā)展卻并不快速，主要受其理論與應用復雜性的限制，在整體系統(tǒng)上也發(fā)展得并不完善，為解決當前問題，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)應運而生。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從客觀上講是一種既與數(shù)值計算相關(guān)聯(lián)，又與符號推理有聯(lián)系的數(shù)學應用工具，其應用并不以具體模型為依托，只需要將一個信息輸入進去，便能夠得到相應的輸出信息，但其對于兩者之間的數(shù)學聯(lián)系并不明確，這也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)所具備的另一功能，即非線性映射[3]。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)在職能控制應用中所具備的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下方面：首先神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)能夠借助具體實例進行學習，為信息處理開辟了一條全新的道路；其次，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)的復雜性能夠顯現(xiàn)出其巨大的發(fā)展?jié)摿?；最后，神?jīng)網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)的非線性映射能夠解決較復雜的控制問題。

3 智能技術(shù)在水電廠電氣自動化中的應用前景

現(xiàn)階段，智能集成化已經(jīng)成為智能控制發(fā)展的一個新角度，我國在水電廠自動化控制方面，正在研究一種不僅能將模糊處理合理應用到自動化技術(shù)中，還能進行有效學習的新技術(shù)，這種技術(shù)將在不遠的將來成為水利發(fā)電智能控制的新方式，水電廠也將逐漸實現(xiàn)全面自動化，達到減少值班人數(shù)，節(jié)省人工成本的目的。

4 結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟社會的發(fā)展與用電量的持續(xù)提高，實現(xiàn)水電廠全面自動化已經(jīng)成為水電廠未來的主要發(fā)展方向，而智能技術(shù)便是當前實現(xiàn)水電廠全面自動化的主要途徑，只要合理應用專家控制、模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等先進智能技術(shù)，我國的水電廠一定能在不遠的將來實現(xiàn)全面自動化。

參考文獻

[1]賈剛，張萌.淺談電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2013，8（15）：218-219.

[2]陳存，程兵，朱明.基于保護原理的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式失磁保護配置方案[J].江蘇電機工程，2014，9（27）：184-185.

[3]孫中建，卜留軍.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應用分析[J].機電信息，2011，10（28）：169-170.

作者簡介：羅穎（1981，10-），女，籍貫：湖南安化，職稱：電力工程技術(shù)助理工程師，研究方向：水輪發(fā)電機組水電運行專業(yè)，電力系統(tǒng)電氣自動化。