智能控制技術(shù)在無功電壓控制中的應(yīng)用(已修改)
2025-08-11 06:43 本頁面
【正文】 智能控制技術(shù)在無功電壓控制中的應(yīng)用摘要：本文介紹了幾種主要的人工智能技術(shù)，如專家系統(tǒng)(Expert System，ES)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network，ANN)、模糊理論(Fuzzy Theory，F(xiàn)T)等的基本概念，并在此基礎(chǔ)上對近年來文獻(xiàn)中提出的相關(guān)方法在電壓無功控制中的應(yīng)用進(jìn)行綜述，分析比較了它們的應(yīng)用特點(diǎn)，提出還存在的問題，希望對進(jìn)一步的研究有所啟示。關(guān)鍵詞：專家系統(tǒng)(Expert System，ES)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network，ANN)、模糊理論(Fuzzy Theory，F(xiàn)T)，智能控制技術(shù)日趨成熟，1971年，（傅京遜）從發(fā)展學(xué)習(xí)控制的角度首次提出智能控制這一概念[1]，至此以后，智能控制技術(shù)越來越多地被應(yīng)用到各種生產(chǎn)過程中，本文僅對該技術(shù)在無功電壓控制中的應(yīng)用作以下探討。在無功電壓控制中，主要應(yīng)用到了智能控制技術(shù)中的專家系統(tǒng)(Expert System，ES)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network，ANN)、模糊理論(Fuzzy Theory，F(xiàn)T)等的智能控制技術(shù)，現(xiàn)分別進(jìn)行一一的論述。1．專家系統(tǒng)在無功電壓控制中的應(yīng)用專家系統(tǒng)(ES)是發(fā)展較早、也是比較成熟的一類人工智能技術(shù)。專家系統(tǒng)主要由知識庫和推理機(jī)構(gòu)成，它根據(jù)某個領(lǐng)域的專家提供的特殊領(lǐng)域知識進(jìn)行推理，模擬人類專家作出決策的過程，提供具有專家水平的解答。目前，電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制由有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)度人員借助自動化技術(shù)完成。這是由于一方面?zhèn)鹘y(tǒng)數(shù)值分析方法缺乏啟發(fā)性推理的能力，同時也無法進(jìn)行知識積累，另一方面電力系統(tǒng)自身的復(fù)雜性使一些必要的數(shù)學(xué)模型及狀態(tài)量難以獲取，單純的數(shù)值方法難以滿足電力系統(tǒng)的要求，因此，在電力自動化系統(tǒng)中引入電力專家的經(jīng)驗(yàn)知識是十分必要的[2]。專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)應(yīng)用范圍很廣，在無功電壓控制中也有較多的應(yīng)用成果[3~12]。專家系統(tǒng)在無功電壓控制中的典型應(yīng)用是將已有無功電壓控制的經(jīng)驗(yàn)或知識用規(guī)則表示出來，形成專家系統(tǒng)的知識庫，進(jìn)而根據(jù)上述的規(guī)則由無功電壓實(shí)時變化值求取電壓調(diào)節(jié)的控制手段[3~9]。文獻(xiàn)[3]提出了利用靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)等效和專家系統(tǒng)進(jìn)行大范圍電力系統(tǒng)無功電壓控制的方法，該專家系統(tǒng)知識庫包括每條母線電壓上限和下限、每一控制器控制量上限和下限、每條母線電壓和控制量靈敏度以及控制潮流的邏輯規(guī)則等信息，推理機(jī)則按照知識庫描述的各條規(guī)則，依次尋求和選擇消除母線電壓偏差最有效的控制器，直至該母線電壓恢復(fù)為設(shè)定值。文獻(xiàn)[6]介紹了一種用于電力系統(tǒng)電網(wǎng)電壓控制的專家決策支持系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用集中控制策略，控制措施包括調(diào)節(jié)PV 節(jié)點(diǎn)電壓、變壓器分接頭和并聯(lián)電容器等，根據(jù)不同控制措施對相關(guān)母線電壓的靈敏度及其控制裕度選擇控制步驟，可以修正電網(wǎng)中異常的電壓狀況。文中的試驗(yàn)結(jié)果表明，該方法比分散控制法更加準(zhǔn)確，而且所需的控制步驟更少。文獻(xiàn)[7]和文獻(xiàn)[8]將常規(guī)方法和專家系統(tǒng)啟發(fā)式方法相結(jié)合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電壓無功控制。其中文獻(xiàn)[7]介紹了一種輔助運(yùn)行人員進(jìn)行無功電壓調(diào)度的綜合方法，該方法利用數(shù)值法和專家系統(tǒng)各自的優(yōu)勢求取控制變量，可以有效地消除電壓偏移、改善電壓特性并使有功損耗最小。文中根據(jù)電壓對控制變量和電流電壓曲線的靈敏度測定了該方法的有效性，并闡述了其在控制中心的實(shí)際應(yīng)用情況。文獻(xiàn)[11]對較為先進(jìn)的電力系統(tǒng)電壓分層優(yōu)化控制模式下的系統(tǒng)分區(qū)方法進(jìn)行研究，在提出一種基于電氣距離概念的向上分級歸類的分區(qū)算法基礎(chǔ)上，又基于電力系統(tǒng)的專家知識對算法自動分區(qū)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，進(jìn)一步保證了系統(tǒng)分區(qū)的合理性和子區(qū)域電壓的可控性。針對大型變電站的電壓控制，文獻(xiàn)[12]設(shè)計(jì)了一個適用于變電站電壓和無功自動控制的專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于分層思想將整個控制過程分為多個層次，其知識也相應(yīng)分層存儲于規(guī)則庫之中。其推理機(jī)和知識庫各自形成模塊，針對不同的變電站只需對相應(yīng)的規(guī)則庫、目標(biāo)庫進(jìn)行修改即可，因而具有通用性。此外，文獻(xiàn)[10]還介紹了一個對配電系統(tǒng)進(jìn)行無功控制的專家系統(tǒng)。
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