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探讨电力调度自动化系统中的人工智能技术应用

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  【摘 要】随着我国经济发展水平的不断提高,电力建设取得了显著成果,极大推动了电力系统相关技术的进步与发展。在社会各领域用电量日趋增大下,电力调度在电力系统中发挥作用日趋显著,对于有效调整供配电,实现用电安全与稳定有着重要意义,而电力调度自动化系统的出现与使用使电力调度效率、精准性进一步提高。本文将对电力调度自动化系统中人工智能技术应用具体探究,以体现该技术应用的优势。
  【关键词】电力调度;自动化系统;人工智能技术;应用
  随着现代社会的不断发展,电力在社会生产生活中影响力也在不断深化,社会电力需求的不断增加也给电力系统工作带来了更大挑战,在电力系统内部复杂的运行过程中,涉及大量的数据信息,对这些数据信息的管理仅仅依靠人工力量已经远远不能满足不断增长中的社会电力需求。当前人工智能在社会各行业和各领域的运用范围在不断扩展,电力部门也将人工智能技术引入到电力系统运行之中作为电力调度。整个供电工作的最后-一个环节,其安全稳定运行对电力供应的正常运行的重要性不言而喻,而将人工智能技术引入到电力调度自动化系统中对提高电力调度工作效率、稳定电力系统有着重要的作用。
  1人工智能概述
  人工智能是当前的一个热门领域,这项技术研究涉及科学、信息技术、神经学等多个领域,从本质上来讲,是借助现代科学技术将人脑原理和行为机器自动化,这一过程中包括了发现问题、分析问题等思维过程。人工智能技术在电力系统中的应用也正是利用了人工智能的这一特征,将电力系统中大量的数据信息进行归置管理,代替了耗时耗力的大量人工操作,提高了工作效率。
  从当前人工智能技术的应用情况来看,在社会各行业领域中主要应用遗传算法、人工神经网络、混合技术等。遗传算法以数学模式作为理论基础,借鉴了自然遗传机制中的随机搜索算法原理,实现了群体与个体信息之间的交换,电力系统中常见的非线性难题也是通过遗传算法的原理来解决的。智能模糊逻辑在人工智能技术中的应用比较广泛,其原理是建立在模糊理论之上,通过变量输入形成数学模型,通过这一技术原理可以合理规划电力系统,对电力系统中出现的故障作出及时的反应。当前,智能模糊逻辑在人工智能技术中的应用已形成较为完善的体系。人工神经网络涉及非线性问题,这也是人工智能技术中的一个难点,这一技术主要应用于继电保护方面,其原理建立在对人的神经系统的模仿上,其优势在于反映较快,当电力系统中出现故障时能够快速作出判断,对具体的故障情况进行探测分析,这也是这一技术在继电保护方面能够得到广泛应用的重要原因。
  2电力调度自动化系统中的人工智能技术应用
  在电力系统中应用人工智能技术是时代发展的必然要求,人工智能技术有着自身更加全面的智能性,可以通过自身的分析调整能力,规避某些问题,使电力调度自动化系统更加稳定可靠地运行。
  2.1可视化技术的应用
  社会的生产与生活对于电力的需求愈来愈大,也促使电力系统内部的信息数据量变得非常庞大,在未来还有继续增加的趋势,这样的背景下,会给人工调度操作带来比较大的难度,在调度的过程中,操作人员需要在庞大的数据库中找到相应的数据信息,不仅会增加人工操作的工作量,还会使电力调度的效率比较低下。不过可视化技术的应用,有效解决了这一问题,可视化技术主要是通过将庞大的数据信息进行整理分类,然后以图表、图片的形式呈现,有效提升了操作人员的工作效率。电力调度自动化系统中可视化技术的应用,可以将繁多的电力数据信息利用二维或者三维技术,变成直观形象的图表、图片,调度操作的人员通过观察分析,可以最快发现可能存在的问题,并且及时采取相应的措施进行修正,从而使电力调度的效率得到有效提升。
  2.2人工智能(AI)调度的应用
  近年来,随着人工智能AI在各个领域的深入发展与广泛应用,电力调度工作中也开始实现人工智能管理。在2018年,国网杭州供电公司以释放效能为目标,主动创新,启动领跑世界的配网人工智能指挥体系建设,让人工智能(AI)配网调控员代替实体员工,24小时不间断监视配网数据、处理特定工作。
  根据当地的电网发展情况,以杭州省会城市为例,正常情况下每名调度监控员平均一天要许可80項以上的工作,发出300步以上的开关操作指令,查看超过1000条配网报警信息,整个配网专业全年消耗在信息判断上的时间超过40000工时。现如今,杭州供电公司借助AI配调员对配网报警信息的瞬间判断、瞬时处理能力,让这40000个工时下降为“0”。在AI的配合下,配网故障倒闸等复杂业务平均耗时也应声下降到了以往的五分之一。为确保电网安全稳定运行,经过深度教学,AI不会出现理解偏差、不会误发指令,在提高工作效率的同时,避免人为失误。AI配网调控员“上岗”以来,真正实现了配网调度信息“零漏监”“零误判”。
  2.3专家系统的应用
  专家系统作为人工智能技术的一种,其工作运行原理建立在已有的事实基础上,从本质上来讲,专家系统是将已有的专家性知识经验构建成个庞大的知识库,在一定规则基础上形成整体控制体系。专家系统将当前已有的专家知识和相关专业经验与信息技术相结合,建立数据库,通过网络模拟专家分析判断过程,结合遥测、保护等信息源和人工智能编制程序对对出现的事实问题进行推理判断、进而做出决策,这一项技术能够协助调度工作者对电力调度系统中出现的问题作出快速准确的事故判断和应对网。
  专家系统中数据库是其中的核心组成部分之一,也是当前专家系统在电力系统应用中的一个难点问题。数据库来自于已有的专家知识,而专家知识来源问题中包含着多种复杂的因素,要提高专家系统在电力调度中的应用效率,还需要获取更深层次的专业知识,从而形成更为完备的知识体系,使其在电力调度实际工作中更具实用性价值。电网系统运行本身受到多种因素的影响,存在较多的复杂问题,而随着社会的不断进步,电力运行系统也将面临更多新的挑战,不同地区、不同条件按下的电力调度也存在一定的差异性,这也在一定程度上增加了电力调度工作的难度。在电力调度自动化系统中,故障是其中必须要考虑到的一个方面,需要丰富的工作经验来解决的问题,自动化系统中的一般软件是不能实现这一点,而专家系统的应用对故障诊断和处理有大的实用价值。
  结语
  现代科学技术的飞速发展在给社会发展带来便利的同时,也在潜移默化之中改变着人们的生产和生活方式,现代社会发展过程中电力在生产生活中的影响力也在不断深化,社会发展对电力的需求量不断增加,对电力调度自动化系统提出了更高要求,现代科学技术在电力调度自动化系统中发挥着重要作用,人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用使电力调度更趋于科学、稳定。本文就人工智能技术在电力调度自动化系统的具体应用进行分析,为电力调度自动化系统的进一步发展提供理论支持。
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  (作者单位:国网浙江桐乡市供电有限公司)
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