人工智能技术在电力自动化中的应用

发表时间:2020/12/7   来源:《中国电业》2020年第20期   作者:陶峰 宋彦哲
[导读] 工智能技术应用在电气自动化中,不仅可以对其技术进行新的技术改革,而且还大大地提高了
        陶峰 宋彦哲
        国电南瑞科技股份有限公司南京变电技术分公司 江苏 南京 211106
        摘要:人工智能技术应用在电气自动化中,不仅可以对其技术进行新的技术改革,而且还大大地提高了电气自动化的工作效率以及在运行过程中的稳定性,同时人工智能技术应用在电气自动化中,也是人工智能技术的进一步发展以及技术水平的体现,从而为我国科学技术的发展做出重要的贡献。
        关键词:人工智能技术;电力自动化;应用
        在电力企业中,电力自动化是其中重要的一部分,人工智能在电力自动化中的应用发挥着很大的作用,开阔了我们电力自动化的新局面,随着各个企业中人工智能在电力自动化中的普遍使用,很大程度的提高了电力自动化的使用安全性和运行的平稳性,为我国在电力事业的全新发展提供了有力的保障。
        1人工智能技术的内涵
        通过分析人工智能技术的基本原理可以明确得出,该技术是在计算机技术的辅助下通过对人类大脑的延伸与模拟,最终来解决人类社会生活中的一系列复杂性问题。人工智能技术拥有人类同等的智商、思维与理念,在我国目前的许多行业中得到广泛应用。人工智能技术也作为一种智能化和自动化的机器体系,在近年来企业的生产、经营、管理中得到广泛应用,不仅可以为企业节约人力资源,而且可以充分提高企业的电力设备工作效率,确保电力工作的安全性与可靠性。

        2 人工智能技术在电力自动化中的应用
        2.1基于人工智能的专家系统自动化控制
        人工智能在电力系统中又被称为专家系统,是指人工智能系统能够代替专家从事某一方面的工作,即每一个计算机都能够成为某一方面的专家。计算机中,人们会设定相应的程序,并严格规范程序,一旦计算机程序出现问题就会进行自动报警,从而能够第一时间处理故障信息。该系统的特点主要表现在逻辑推理性强、具有完善的搜索系统和预警设备。
        该系统在电力系统中主要运用在以下几个方面。(1)报警信号处理:人工智能的一大特点是具有预警性,一旦电力系统出现问题或者发生故障,系统会在第一时间将故障位置、故障信息发送给工作人员。工作人员会根据系统提示开展相应的修复工作,从而有效提高工作效率,降低电力系统的维修难度。(2)开关操作:根据相关数据统计现实,有超过40% 的EMS 系统运用在开关控制方面,对于提高电网系统的自动化具有重要意义,而这些自动化控制都需要智能化系统来实现。(3)电压控制:电压对电流的运行速度、负荷起着重要作用。在电力系统中,通过人工智能能够有效提高电压的控制效率。电压控制是一个复杂的过程,不仅需要计算相应电压的潮流结果,还需预测未来的电流负荷,而这些在智能电网的控制下能够轻松实现。(4)故障诊断:专家系统在故障诊断方面发挥着重要作用。一般情况下,电力系统出现故障的形式和种类较多,通过人工检测效率较低。采用人工智能开展故障检测,能有效提高工作效率。故障检测主要分为两类,一类是原件故障分析,一种是线路故障分析。专家系统在这两个方面都发挥着重要作用。(5)恢复控制:在电力系统运行过程中,一旦一处出现故障,就会影响其他地方的供电。尤其是在人工检测情况下,需要一个阶段一个阶段地进行故障检测,这将对居民用电和电力修复造成重大影响。而通过专家系统能够自动检测到电网系统故障,在排除故障区域供电外恢复其他区域的供电,从而提高供电效率,避免因为故障而造成大面积停电。
        2.2监控技术
        监控在电力系统中是一个重要的部分,通过实时监控,控制中心的工作人员可以随时掌握系统实际运行情况,并且在电力行业快速发展的进程中,监控尤其是智能监控得到明显进步。对智能监控而言,它可以为使用者提供全数字化操作界面,同时对系统实际运行实施图形与数据监控及分析,为管理调度人员的决策提供可靠依据。此外,当前的智能控制还能实现远程遥控、实时报警与遥控闭锁,提高控制效率,并节省人力资源,保证电力生产与输送的安全性、可靠性,进一步提高系统控制自动化程度,满足时代与行业发展基本需要。这一方面的智能性表现为,在分析高压进线、低压进线、电源切换时,优先考虑分布分层式结构,同时实时监控温度变化及运行情况。另外,系统还能对不同的遥信量进行监测,将监测到的信号反馈至控制中心。
        2.3基于人工智能的故障诊断自动化控制
        对电力自动化系统进行故障诊断,这对于电网的安全运营有着重大的意义。要求电力运行人员对整个电力自动化系统的运行故障诊断是不可靠的;因此利用人工智能处理信息的强大能力,结合人工智能信息的辅助功能进行故障诊断就显得十分必要,具有较高的实现价值。当前,庞大的电力自动化系统有着非常复杂的电力网络结构,一旦发生电力故障,短时间内会产生大量的报警信息,会面临超负荷的强大业务压力,而人工难以做到不误判和不漏判。
        人工智能不是单一的一项技术,它是多种技术单一或综合运用时的一个总称。现代电力自动化系统中的人工智能检测系统主要借助人工智能的专业理论知识以及相关的技术手段、设备来进行故障的监督、检测和管理。在电力自动化系统的故障诊断中,主要有模糊理论、遗传算法、逻辑学、人工神经网络、专家系统、决策管理、深度学习等知识或者模型。
        2.4人工智能神经网络控制技术
        人工智能神经网络是一种能够进行信息处理的数学模型,其结构与人类大脑神经的突触联接相类似,其在复杂系统控制中的应用最为广泛。电力系统自动化控制是一个较为复杂的系统,可将人工智能神经网络应用到该系统,以此来实现智能化控制。随着人工智能神经网络在电力系统自动化控制中的得到应用,业内的专家学者加大了对人工智能神经网络的研究力度,并取得了一定的成果。如在电力系统故障线路选择中的应用,其主要是对神经网络中的暂态量信息进行利用,快速完成故障选线,达到智能化控制的目的。为进一步促进神经网络在电力系统自动化控制中的应用,需要加大对相关硬件的研究力度,为网络模型的构建提供支撑。
        2.5模糊控制技术
        电力系统中存在诸多的变量,由此增大了准确描述系统动态的难度,而通过模糊控制算法,可以简化系统动态,从而达到有效控制的目的。目前,在电力系统自动化控制中,模糊逻辑控制的应用比较常见,它属于计算机数字控制技术,是非常典型的人工智能技术。模糊控制最为突出的优点在于可以大幅度简化系统设计的复杂程度,不依赖于被控制对象的精确数学模型,可通过控制法对系统中各个变量之间的关系进行描述。模糊控制器便于操作使用,容错性较高。从本质的角度上讲,电力系统自动化的最终目标是将模糊指令转换为逻辑推理和决策,同时,将之与现场操作人员的大脑同化,进而达到智能控制的目的。
        2.6集成智能控制技术
        任何一种单独控制方式所能达到的效果都比较有限,而将多种控制方式集成到一起后,每种控制方式的优点都能得到发挥,这就是集成智能控制最为突出的优势。在电力系统中,智能控制方法、智能化系统和电力自动化之间的交联就是一个集成智能系统,它可以实现多种智能化控制。随着专家系统、神经网络的融入,使得集成智能系统的性能更加完善,控制功能也更加强大,在电力系统自动化控制中的作用也更加明显。
        总之,把人工智能技术与电力自动化相结合,可以有效的实现这样的系统运行目标。我国要加强研究工作,把两者进行深入的融合,通过这种的方式,来推动我国社会的发展。
        参考文献:
        [1]人工智能技术在电气自动化控制中的应用思路分析 [J]. 唐振宁.  山东工业技术. 2019(17)
        [2]人工智能技术在电气自动化控制中的应用思考 [J]. 赵玖成.  科技风. 2019(18)
        [3]基于人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析 [J]. 陆莎.  电子世界. 2019(12)
        [4]人工智能技术在电气自动化控制中的应用分析 [J]. 马世光.  南方农机. 2019(12)
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