浅谈电力电网智能调度系统王锦来

浅谈电力电网智能调度系统王锦来

(国网吉林省电力有限公司榆树市供电公司电力调度控制分中心吉林榆树130400)

摘要:智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向,本文详细介绍了智能电网的概念及特征,并构建了智能调度系统的框架结构,研究了系统各职能模块的功能,设计了智能调度系统的工作流程。

关键词:智能电网;智能调度系统;电力电网

智能电网就是电网的智能化,它是建立在集成的、高速双向通信网路的基础上,通过先进的传感和测量技术、先进的设备技术以及先进的控制方法和先进的决策支持系统技术所获得的实际应用,从而实现电网的可靠、安全、经济、高效、自愈、兼容和环境友好等目标,用以满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式的接入、启动电力市场以及资产的优化高效营运。智能电网将成为新能源、新技术、新材料的综合应用平台,并拉动相关产业的需求。

一、电力电网智能调度系统概述

(一)电网调度系统自动化的现状和前景

在科学技术不断发展的今天,电网调度系统已由最初单纯获取电力系统的数据转换为全面了解电力电网的运行状况,成为了能量管理系统。虽然我国科学技术水平在不断的发展,但是技术理论仍然不是很先进,导致电网调度系统的自动化和智能化程度仍然不是很高。因此,如何更好地运用现代科学技术,完善电力电网的智能调度系统,使电力电网的智能调度系统更加高效便捷,实现真正的智能,这将是电力系统的未来趋势。

(二)电力电网系统智能调度的概念

电力电网系统智能调度就是指调度系统可以对电力系统的电网的每个状态进行自动获取,综合了解其中的变化,协助电力调度员的管理,使电力调度员操作更加便捷精准,便于获取最好的方案,从而保证电网的安全运作。电力电网系统智能调度系统的功能不单单是基础的电力系统的稳态分析,在电力系统发生突如其来的故障时还应该具有一定的分析功能,可以及时帮助电力调度员解决故障,并且还应该可以兼容日益发展的运行系统。新型的电力电网系统智能系统比如今使用于电力系统中的调度系统更加复杂,更加庞大。新型的电力电网系统智能系统不单单需要电力系统中各个系统相互独立,却有相互统一,各个系统间可以互相帮助,除此之外,还要求新型的电力电网系统智能系统有兼容第三方软件的能力,该系统的最终构架应该是一种开放式的软件体系。

二、人工智能在电网调度系统中的应用

(一)人工智能的概念

人工智能又名机器智能,融合了计算机科学、数理逻辑、控制论、信息论、神经生物学以及语言学等多门学科的知识理论,最终发展而成的一门综合性学科。人工智能的主要目标就是运用人类的智慧,使计算机系统日益的先进,逐渐使计算机系统表现出人类的一些基本智能行为。科学家进行了大量的科研实验,实验结果表明,人工智能技术发展的速度也越来越快,已经广泛地应用与各行各业,并发挥了显著的效果。不可否认,人工智能必将是未来的发展趋势。

(二)人工智能系统方法分类

二十世纪八十年代初,人工智能技术刚刚崛起,不断地应用于电力系统以及电力系统的相关行业中,主要原因如下:

1电力系统在当时那个年代就已经拥有了很大的规模,数据处理十分的繁琐,并且系统要求动态实时性,凭借当时的计算机水平根本没有办法快速获取计算结果,严重拖累了电力系统的工作效率。

2电力系统的非线性根本没有办法凭借当时的计算机水平建立出精确的线性数学模型。

3由于当时科学技术水平不是很发达,大多数人对电力系统不是十分了解最终导致电力系统行业中存在很多模棱两可的问题。

4由于当时科学技术水平不是很发达,很多电力系统的专家只能根据自己的经验对电力系统进行分析,根本无法运用精确的数学进行描述。与传统的计算不同,人工智能算法是以解决知识中所存在的问题的方法为基础,解决了传统计算方法的缺点。因此,人工智能应用于实际的电力系统中是十分必要的。

(三)人工智能在电网调度系统中的应用以及方法:

1专家系统

在二十世纪六十年代,专家系统作为人工智能在电网调度系统中的应用的重要分支开始兴起,专家系统顾名思义,这个系统拥有极其接近人类思维模式的智能系统,可以很好地进行分析和推理,就犹如一些拥有丰富经验和渊博知识的专家,在特定的区域里凭借区域内固有的数据库对问题进行合理的分析,最终提出适当的问题解决方案。在专家系统应用于电力电网调度系统中,应该包括电网的管理、对电力系统进行综合的监测作用、对故障进行分析并及时提供解决意见等。

2人工神经网络

人工神经网络顾名思义,就是一种类似于人类大脑的神经网络,人工神经网络可以对给与的信息进行适当合理的分析,并且处理,最终演变成数学模型,人工神经网络的本身就是对自然界某种算法或者函数的逼近,也可能是一种逻辑表达方式。人工智能神经网络与人类的大脑十分相似,具有一定的自学和联想能力,可以快速地根据特定的规律推算出大致的结果。人工神经网络已经广泛应用于人工电力电网系统的动态控制与诊断、状态数据估计等很多的相关领域,并取得了一定的成效,而其中的人工神经网络的预测估计分析技术已经十分的完善。

3遗传算法

遗传算法就是根据达尔文生物种族进化论中遗传机制和自然选择学机理的生物进化过程进行模拟最终获取相应的计算模型,遗传算法可以通过模拟自然进化过程分析获取最好的解决方案。具体方法如下:

(1)选取一定数量的候选集。

(2)根据一定的条件,计算出这些候选集的应用范围。

(3)根据计算所得的应用范围适来确定符合应用范围的候选集。

(4)加工处理符合应用范围的候选集,最终形成新的候选集。

在整个遗传学算法中,达尔文自然选择学机理中的“适者生存”一直贯穿始终,遗传算法凭借自身十分优异的计算和处理功能,已经广泛地应用于电力电网系统中。

4Agent技术

Agent技术是一种智能计算实体,在分布式系统中拥有灵活性、主动性、反应性、交互性和自主性。Agent体系结构是一种自主行为实体,单纯凭借现今的计算机水平,很难准确对Agent体系结构进行描述,其大略可分为三种类型,是混合式体系结构、反应式体系结构和审慎式体系结构。如今,反应式体系结构是其中主要的研究对象,事件处理系统、方法集合和内部状态集组成了反应式体系结构。具备良好适应性和开放性的Agent技术作为在新一代调度自动化系统,发展前景不可小视。

对于同类发电机组而言,综合考量其安全性能、经济效益和环保指标等要素,可以分别表示出机组的可靠性能R、经济效益标准E、环境标准D,以及热电比例H,依次用a表示其权值。那么可以得出:I=a*(R+E+D+H),其中每个权值的和为1。

设定机组工作的经济程度与出力之间的关系为函数E(P),那么用来指代系统经济性能的公式可以表示成:E=E(Pmax)/Pmax。

系统的环保性指标可以用单位排放的污染气体总量来表示;系统的热电比是将单位出力表示为热量数值,设定热电之间转化的关系函数H(P),那么可以得出:H=H(Pmax)/Pmax。

(四)Agent技术的发展前景

分布式的Agent技术就是将能量管理系统模块封装成Agent,使智能电网调度拥有更强的自治性和可移植性,从而在一定程度上解决了智能电网调度的一些问题。现如今,学者对人工智能技术不断深入地研究,从而使其更加广泛地应用于电力系统中,并取得了一定的效果。在科学技术不断发展的背景下,Agent技术一定会拥有更广阔的前景。

结语

综上所述,电力电网调度系统对电力系统而言是至关重要的,电力电网的智能调度系统是一个实时动态的系统,可以有效地进行分析和调控电力系统,当电力站发生故障时,电力电网的智能调度系统可以更加精准和及时地对故障分析和处理,更加快捷方便,可以更全面地了解电力电网的运行状况。本文对电力电网智能调度系统做了简单的介绍,对电力电网智能调度系统的具体应用进行了探讨,希望本文可以给相关电力电网工作者甚至是研究者带来一定的参考作用,使电力电网的智能调度系统更加完善,可以更好地应用于电力系统中。

参考文献

[1]狄以伟.面向未来智能电网的智能调度研究[D].济南:山东大学,2010.

[2]林良建.电网调度智能防误统研究[J].自动化应用,2010(02).

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