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归纳智能操控技能在电网规划中的运用

我国工业竞赛情报网  2015-06-25  阅读:


  广东省电力体系包含21个地市电网,现有最高运转电压等级为500 kV,珠江三角洲区域已构成500 kV环网,并以500 kV电压与广西联网,以400 kV和110 kV电压别离与香港和澳门联网。此外,广东电网还向湖南宜章和临武两县以及江西赣南区域供电。


  粤中(珠江三角洲区域)地网是广东电网的中心,也是全省最大的负荷中心,该电网与广西、香港等电网互联,除了向珠江三角洲区域供给电力外,还担负着电力沟通使命。在粤中区域建造一个强壮的500 kV电网,对确保广东电网甚至香港电网以及澳门电网的安全运转有着重大意义。现在广东500 kV电网东已延伸至汕头西翼,江门——茂名500 kV输变电工程正赶紧建造,2000年前可望投入运用。


  广东省的电力工业现已步入了大电网、高电压和大机组年代。跟着整个电网变得越来越杂乱,电网规划中以往那种人为臆断和部分最优的规划办法会给电网运转、开展带来危险,资金盲目运用的可能性加大。结合现在理论的开展,咱们以为电网规划是一个遭到多种条件束缚的、以电网总效益为最终方针的多方针的体系工程。关于这样一个体系,咱们以为合适以操控论为根底,结合信息论、运筹学和体系工程等理论来研讨。


  从操控论视点来看,电网是一个巨维数的典型动态大体系,它具有强非线性、时变且参数不确切可知、含许多未建模动态部分的特征。别的,电力网络地域散布宽广,大部分元件具有推迟、磁滞、饱满等杂乱的物理特性,对这样的体系完结有用决议计划操控是极为困难的。另一方面,因为大众对新建高压线路的不满日益增强,线路造价,特别是走廊运用权的费用日益贵重,以及电力网的不断增大,使得人们对电力网络的决议计划操控提出了越来越高的要求。正是因为电网具有这样的特征,一些先进的操控论思维和技能被不断地引进到电网中来。下面将说明归纳智能操控技能引进电网规划中的必要性和可行性。


  1归纳智能操控技能


  1.1智能操控的概念


  迄今为止,智能操控尚无共同的概念,文献[1]有如下归纳:


  a)最早提出智能操控概念当推傅京孙教授,他经过对人-机操控器和机器人方面的研讨,将智能操控归纳为自动操控和人工智能的结合。他以为在低层次操控顶用惯例的根本操控器,而在高层次的智能决议计划,应具有拟人化功用。


  b)Saridis在傅京孙作业的根底上,提出了三元结构的智能操控理论体系,他以为仅有二元结合无助于智能操控的有用和成功运用,有必要引进运筹学,使其成为三元结合,并提出了其递阶智能操控的理论结构。


  c)国内蔡自兴教授在研讨了上述理论结构今后,从体系的整体性和意图性动身,于1986年提出了四元结构价格体系,将智能操控归纳为操控理论、人工智能、运筹学和体系理论4学科穿插。


  总归,智能操控是多学科常识的结合,除了从操控论动身来研讨它,还能够从信息论、生物学以及社会科学视点来评论和研讨。


  1.2归纳智能操控技能


  归纳智能操控一方面包含了智能操控与传统办法的结合,如含糊变结构操控,自适应含糊操控,自适应神经网络操控,神经网络变结构操控等;另一方面包含了各种智能操控办法之间的穿插归纳,如专家含糊操控,含糊神经网络操控,专家神经网络操控等。


  2一个国外的电网规划专家体系


  现在为止,在电网规划方面较成功的归纳智能操控技能体系不是许多,其间比较好的有加拿大魁北克水电公司(Hydro-Quebec)的“直流/沟通输电网络规划专家体系”。


  在80年代晚期,跟着人员的退休和长时刻不必,一些60年代和70年代加拿大电网高速开展时期由工程师们取得的许多有关电力体系规划规划的专门常识逐步被人忘记,这引起了加拿大电力部门的重视,魁北克水电公司将专家体系技能看成是表达和保存某些现在在人类专家头脑中的专门经历和常识的潜在办法。他们以为在电力体系规划规划范畴里,专门常识的丢失十分显着,尤其是在电力体系增加缓慢的时期。这些专门常识来自于各门学科,在多层次的电力体系规划决议计划过程中起着重要的效果。一些挑选决议计划,如发电类型、发电厂方位、输电类型(沟通/直流)、电压等级、输电线路的数量类型和补偿设备的数量类型的挑选有必要根据一些原则细心权衡,包含牢靠性、安稳性、稳态功用、费用和环境情况的原则等。根据此,魁北克水电公司的专家们开发了一个用于输电网络初步规划的专家体系,该专家体系具有以下特色。


  2.1方针和预期效益


  首要意图是研讨运用专家体系(ES)来仿照人类专家在AC/DC输电网络初步规划中的行为的可能性。体系地确认和表达进行一项合格规划所有必要的常识,包含符号和数字数据,以及辅导该项规划的原理、规矩、原则折衷办法和数学模型。合格的规划根据费用、环境情况、安稳性、牢靠性和规划灵敏度或鲁棒性等原则。ES原型还应辅导用户经过完结规划所需的各过程,运用户与常识库交互效果,并供给到达每一中心过程后相应推理途径的解说。预期的首要效益是:


  a)专家常识能够保存和传授给未来的工程师;


  b)常识能够用愈加详细的方式加以表达,而不是一些不明确的、没有根据的判别;


  c)将取得得更共同的成果;


  d)与人类专家比较,ES能够查看、比较更多的计划,得到更经济的规划;


  e)借助于推理解说功用,ES能够作为未来专家的教育和练习东西;


  f)作为一种“咨询”手法或许一个对已有规划进行点评和改善的东西,ES对专家将很有协助;


  g)ES将充任进行各种电力体系设备规划的专家体系宗族的前驱,作为一种模型,从中抽取愈加一般的规划办法论;


  h)ES起到搜集常常涣散在整个规划机构中的常识的效果。


  2.2范畴专家和常识工程师的交互效果


  常识工程师应当具有电力体系剖析和规划范畴以及人工智能(AI)范畴的经历,现已证明两种常识的混合关于从范畴专家处抽取和浓缩专家常识十分有用。专家常识来自于电力体系规划工程师,他们具有多年的规划、规划和调试大型工程项意图经历。


  2.3对规划的点评要素一个候选的规划有必要满意下述条件:


  a)DC体系最小毛病康复特性;


  b)容许的无线电和谐波搅扰要求;


  c)毛病后的最小安稳判据;


  d)安稳电压和无功电源的极限;


  e)甩负荷后的暂态过电压极限;


  f)牢靠性所要求的最小设备冗余度;


  g)有必要对输入数据改变不灵敏(鲁棒性);


  h)有必要满意某一最大费用要求;


  i)有必要合适现有技能。


  魁北克水电公司的“直流/沟通输电网络网络规划专家体系”现已成功地运用了近十年,并在不断地开展、完善。跟着含糊技能和人工神经网络等的迅速开展,归纳智能操控技能在电网规划中的运用远景愈来愈宽广。


  3电网规划决议计划体系的分解及和谐


  电网的建造是资金和技能密集型的工程,线路和设备的经济运用寿数长达数十年之久,所以网络的结构合理与否,对电网的技能功用和经济效益将发生长时刻的影响。一次规划失误的丢失,若干年难以拯救。跟着广东省电网的不断开展,怎么合理地布局电网已是当时电网甚至整个电力工业开展的重要课题之一。


  电网规划需求确认的决议计划是许多的,而这些决议计划在时刻和空间上是相互影响的。现在,限于各方面条件,无法将其共同在一个模型中考虑。只能将其分解成相对简略的子问题,再经过子问题间的迭代进行和谐。依照问题区分,电网规划可分为:负荷猜测,网架规划,无功规划,安稳性剖析,短路电流剖析。


  4结束语


  电网负担着将电源与用户连接起来的使命。此外为了得到最大的供电牢靠性和经济性,它还担负着与邻近区域电力体系联系起来的使命。因为电网设备出资需求大,而且设备寿数长达数十年,然后导致电力体系激烈地受“曩昔权重”的限制,因而,寻求最佳的电网出资决议计划以确保整个电力体系的长时刻优化开展,是电网规划所要到达的方针。

 

 

 

 

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