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人工智能技术在电力调度自动化系统中的运用分析赵许丹

发表时间：2020/6/29 来源：《电力设备》2020年第5期作者：赵许丹

[导读] 摘要：随着人们对电力的需求逐渐增大，电力系统由于自身相对比较复杂，仅仅依靠人工操作显然已经不能满足日益增加的用电需求

        （广东电网有限责任公司珠海供电局广东省珠海市 519000）
        摘要：随着人们对电力的需求逐渐增大，电力系统由于自身相对比较复杂，仅仅依靠人工操作显然已经不能满足日益增加的用电需求。因此，人工智能技术应用于电力调度自动化系统就非常有必要，对电力调度工作的稳定与效率提升有着十分重要的作用。接下来，对人工智能技术应用于电力调度自动化系统进行了简要分析，以此可以为相关从业者提供参考。
        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人工智能技术的概述和发展
        人工智能技术涉及到信息技术、神经学等多个领域，借助现代科学技术实现行为机器的自动化，并发现问题、解决问题的过程。人工智能应用于工业化生产中，由于具有极强的信息处理能力，发挥着重要作用。人工智能由多个处理单元组成，小单元之间相互独立又相互联系，可以进行信息储存并提取。
        人工神经网络是基于机电保护原理，建立在对人的神经系统的模仿上，在电力系统出现故障时，可以及时判断故障原因，并对具体的故障情况进行分析。从安全的角度出发，应该将电力调度自动化系统进行隔离运行，随着自动化系统的规模在不断扩大，系统应用的复杂程度也在提高，需要进一步的整合和集成，因此需要对人工智能技术的进一步研究，提高自动化系统的安全性、开放性和稳定性。
        2人工智能技术的应用
        从当前人工智能技术的应用来看，在社会各行业领域的应用主要有遗传算法、人工神经网络、混合技术等几种类型的应用。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的应用比较广泛，其原理是建立在模糊理论之上的，通过变量输入形成数学模型，通过这一技术原理可以对电力系统进行合理规划，对电力系统中出现的系统故障作出及时反应。当前，智能模糊逻辑在人工智能技术中的应用已经形成较为完善的体系。人工神经网络涉及非线性问题，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，其优势在于反映能力较快，当电力系统中出现故障时能够根据快速作出判断，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关注的重要原因。
        3人工智能技术在电力调度自动化系统中的具体应用
        我国电力调动系统起步较晚，从发展阶段上来讲还属于起步阶段，人工智能技术的引入应用也相对较晚，从本质上讲，电力系统是一个非线性的整体，其中存在较多的复杂的工程计算和非线性优化问题，这些问题的解决可以借助人工智能技术来完成，人工智能技术相较于传统的智能技术可以改进以往问题中的很多不确定性因素，通过自身性能来调整数据分析的状态，在一些领域甚至可以达到语音操控。人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用具有一定的广泛性，本文主要就专家系统和可视化技术及人工神经网络的具体应用进行分析。

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        3.1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。
        3.2专家系统应用
        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一个庞大的知识库，在一定规则基础上形成整体控制体系。专家系统的相关研究工作在国外开始较早，目前已经由理论研究进入到实践应用阶段，而国内起步较晚，随着近年来研究的不断深入，在多个领域和行业都有所突破，如中医诊断中的专家系统应用，汽车调度系统中的专家系统应用等。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。
        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。
        3.3人工神经网络应用
        人工神经网络是人工智能系统中模仿人体神经系统信息处理和传输的技术，在电力调度系统中应用广泛，可以提高信息传输和处理效率，实现电力调度系统中的信息数据并行处理、联想记忆和在线学习等等，具有诊断快速、容错率强的特点，可以帮助处理电力调度系统故障，提高故障分析和处理效率，保障电力调度系统的正常运行。
        结语：
        伴随着科学技术的快速发展，人们的生活方式与生产模式都发生了天翻地覆的变化，也为我国的社会主义经济建设发展提供了便利，其中最重要的就是人工智能技术对电力产业的提升。电力调度自动化系统中应用人工智能技术，有效提升了电力调度的稳定、效率以及安全，对电力调度自动化系统的发展有着重要的意义。
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