人工智能在输电线路安全运行中的应用 吕潇

发表时间:2020/7/15   来源:《电力设备》2020年第7期   作者:吕潇
[导读] 摘要:输电线路运行下人工智能技术的应用有助于线路运行维护与用电管理水平的提高。
        (国网河北省电力有限公司检修分公司  河北石家庄  050000)
        摘要:输电线路运行下人工智能技术的应用有助于线路运行维护与用电管理水平的提高。文章通过对人工智能技术进行分析,探讨人工智能技术类型与线路安全中的具体应用。
        关键词:人工智能;输电线路;线路安全;线路运行
        引言
        从人工智能技术的发展和应用来说,给电网业务带来极大的挑战以及发展机遇。当前,很多电网公司积极拥抱人工智能技术,着力推进人工智能在电力领域的落地。通过加强人工智能相关技术和电力系统业务的融合度,全面提高电网人工智能水平,推动电网生态发展。
        1人工智能技术定义
        人工智能技术的核心主要体现在三个方面:计算机技术、精密传感技术、GPS定位技术。这三个技术综合应用,使得人工智能技术的优势在各大领域中得到很好的运用。它的优点大概可以概括为以下几点:减轻了工作人员的工作强度,改善了操作者的工作环境;提高了相关工程的质量与效率;提高了机器的自动化程度及人工智能水平;解决了某些危险场合或重点施工中的难题;提高了机器设备的可靠性;实现了初步的人工智能故障诊断等。人工智能技术在之后的发展趋势主要偏重于三个方向:第一,性能发展方向:高速高精度高仿化、柔性化、工艺复合性和多轴化、实时人工智能;第二,功能发展方向:用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化、内装高性能PLC、多媒体技术应用;第三,体系结构的发展:集成化、模块化、网络化。
        2电力系统中的智能技术类型
        2.1模糊控制技术
        此技术的形成,从模糊理论演变最终形成的人工智能控制技术。采用的控制模式精准度,直接关系着系统控制效果,若想实现精准控制,要收集完整的系统运行信息。由于电力系统较为复杂,存在着很多的变量,系统动态信息的详细程度难以得到保证,利用模糊控制技术,支持系统模拟人的判断思维和决策思维,针对不精准信息开展推理以及处理,实现信息的有效转化,最终发送给作业人员。
        2.2人工神经网络
        将人工神经网络技术应用到电力系统故障诊断中,其能够对人工神经网络中的相关阈值和连接权不断进行调节,这样获得的知识点在整个人工神经网络中隐形分布,从而形成人工神经网络相关模式的记忆。人工神经网络在获得知识上有强大的功能,因为含有噪声数据的处理特征,能够有效弥补专家系统存在不足。电力系统中通过运用人工神经网络,对系统中存在的错误进行判断,从而使得问题得以解决。
        2.3专家控制系统
        专家系统应用专家系统作为人工智能的一项重要分支,它主要指针对实际领域,建造专家系统,在特定的领域内模仿人类专家的思维模式来解决实际问题,是一个具有智能特点的计算机程序。电力系统自身工程难度大、危险系数高的特点,决定了这个领域的专家的水平要求更高,需要有非常丰富的专业知识,还要具备足够的经验,因此,电力系统方面的专家比较少。此时人工智能的专家系统就派上用场了,它的诞生过程如下:首先将专家需要的大量专业知识存储入数据库中,将专家讲授过的经验经过整合也传入数据库中,对这些资料进行分类并分析,然后当电力系统出现故障后,专家系统会模仿人类专家的思维去思考问题,用数据库中的知识及相关经验分析问题,通过智能技术来解决问题。但是该系统应用存在的缺陷是缺乏创新性,只能解决曾经出现过的问题,当电力系统忽然出现一个新的故障时,它不能主动思考,数据库中没有资料,存在局限性,使得该故障不能很好地得到解决。
        2.4综合智能系统
        结合运用各类技术,发挥不同技术的优势,为电力系统自动化运行和管理提供支持。基于智能技术理论和相关技术的优化,形成的人工智能技术,在电力系统自动化运行中应用,获得了不错的成效。


        3人工智能在输电线路安全运行中的应用措施
        3.1电网智慧调度
        从电力系统领域来说,人工智能技术的应用,通过搭建电网智慧调度系统,实现全局协调源-网-荷各类因素,达到精准调度和快速调度的目的。当前,具有较强复杂性的交直流电力系统快速发展以及新能源的广泛接入,给电网运行与控制带来极大的挑战,需要其更加快速化和人工智能。引入人工智能技术,比如深度学习技术等,搭建电网智慧调度系统,通过电网运行机理的深度分析,以及调控规程自主理解学习以及故障快速处理等,能够获得电网暂稳态运行现状的分析,可以自动化识系统失稳机理,实现对运行事件的快速链接,提出调整稳定状态的方案。系统能够深度学习调度规程文本,进行调控行为模式的深度挖掘,可自动化生成系统调控任务等。除此之外,能够在线进行分析,研判大电网未来潮流,进行风险监测预警,实现对电力系统故障的有效判断和处理,重新构建电网拓扑,发挥着保证电网安全稳定运行的积极作用。
        3.2人工智能实时控制
        智能技术在电力系统自动化中的应用,在人工智能实时控制方面需要提高。实时控制对于电力系统而言,是个非常重要且严肃的问题,电力系统发生故障,如果不能得到及时解决,会引发更大的电力安全事故,损失严重。因此,相关智能技术开发人员应该优化人工智能技术的实时控制技术,对电力系统自动化实施更及时安全的控制,在问题的开端尽快解决,降低损失,有效提高电力系统的运行,切不能等小问题恶化成大问题时,才想办法着手解决。因此,人工智能技术实时控制的实现只是时间问题,在未来某一天,它一定会更好地应用于电力系统,实时控制自动化,降低电力系统的危险系数。
        3.3人工智能用电管理
        应用人工智能技术,辅助电力系统调度和运行管理等工作的开展,能够提高用电服务的人工智能水平。为了提升用户服务质量,通过构建人工智能双向互动体系,实现电网用户的有效交互,进而满足用户用电的多元化需求,推动电力事业持续化发展。电力系统自动化运行中,人工智能技术的应用,为电力运行及其管理工作,提供了强有力的技术支持,减少了系统运行问题的发生,提高了运行的效率。
        3.4电力巡视检查
        当前采用的系统巡视检查方法,应用的巡视检查机器人,受到巡视范围因素和设备续航能力因素等的影响,难以高效完成巡视检查。基于人工智能技术,研发出类似人眼的分布式智能协同作业机械器,应用于电力系统巡视检查实践中,能够实现作业的全景化和精益化以及无人化。此类机器人的功能实现,应用了图像识别技术和相关人工智能技术,应用中具有灵活移动性和末端定位精度高等优势,发挥着积极的作用。对长距离电力线路进行巡视检查,发挥智能机器人的功能优势,比如自主定位导航,能够多角度高精度进行图像的采集和高效分析,进而实施监测以及识别电力线路的运行状态,分析设备运行故障,实现协同检修。通过迁徙学习,强化电力线路巡视检查的泛化学习能力,改善了传统机器人的不足和缺陷。从配电站值守方面来说,应用多个人工智能机器人,同时负责某个特定区域的值守,进行多源数据信息的综合分析,能够精准识别设备运行的异常,能够最大程度上对多个配电房开关和刀闸的联合协调操作,同时可以进行配电网开关故障的分析,保证设备检修的及时性和有效性,提高了配电站检修的水平
        结语
        综上所述,智能技术在电力系统自动化中的应用,发挥着重要的作用。文中结合实例进行了分析,总结了智能技术在智能调度、智能管理等方面的应用优势。通过模糊控制技术、神经网络控制技术、专家系统控制技术、综合智能系统等的应用,辅助电力系统运行监控和故障处理,保障了系统安全稳定运行,创造了很高的价值,推动电力系统自动化发展。
        参考文献:
        [1]李峰.智能技术在电力系统自动化中的应用浅析[J].科技风.2018(27):12.
        [2]张五星.电力系统自动化控制中的智能技术应用探究[J].山东工业技术.2018(06):77-78.
        [3]陈明哲.基于电气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展的思考[J].电子测试.2018(02):6.
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