人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用分析

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年7期   作者:李宣伯 丛洪浩 杨海雄
[导读] 电网调度控制中心作为电网的生产指挥中心
        李宣伯  丛洪浩  杨海雄
        国网克州供电公司  新疆   845350
        摘要:电网调度控制中心作为电网的生产指挥中心,具有保障电网运行和发展的作用,是集电网一体化管理、调控一体化决策及实施协同等业务为一体的重要机构,因此电网调度技术的支撑,也对电网调度控制中心的优化作业起着重要的作用。现阶段,电网运行方式变化快,人工调度员难以全流程实时跟踪;电网运行特性日益复杂,动态特性不断增多,电网风险感知和安全评估具有一定困难。基于此,本文就人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用进行详细探究。
关键词:人工智能技术;电力调度;自动化系统;应用
1 引言
        电力调度是区域生产动力供应的主要形式,它与社会生产、资源开发以及绿色发展等方面均有密切关联。为适应当前社会发展需要、电力调度环节工作,就需要在当前技术实践工作结构之上,不断地进行实践手段的优化与创新。
2 人工智能技术
        人工智能技术是用于模拟、延伸和扩展人类智能思维和解决方式的一种新兴科学技术,主要包括机器人、自然语言处理、图像识别、语音识别和专家系统等。人工智能技术与电力系统相结合,可以有效解决电力系统关键性问题,例如设备管理以及电力平衡供应等。电力行业和人工智能技术的发展是能源电力转型的关键支撑。人工智能技术还可以解决电力系统非线性问题,包括人工神经网络在负荷预测与系统保护中的应用、人工智能算法在系统调度规划中的应用及模糊理论在电力系统运行管理中的应用等。运用人工智能技术建立调度支撑系统,可以提高调度运行工作效率和质量,推动电网调度运行由经验依赖型向智能导航型转变。人工智能调度技术应用于电网调度,能够大幅提高调控运行决策效率和电网智能化水平,通过安全操作决策辅助分析系统和自主知识学习机制的建立,能够将人工智能技术应用于电网运行态势感知,根据大数据和云计算等关键性技术,提供科学和快速的决策,从而提升调控运行的决策效率和工作质量。人工智能调度技术在提升电网安全运行控制水平的同时,能够增强供电可靠性和经济调度水平,减少停电总时间,提高转供电率及电网运行的灵活性和高效性。
3 电力调度自动化系统概述
        电力调度自动化系统由调度总站、厂站 端及通信设备构成,在具体运行过程 中系统可自动收集和监控电力数据,基于自动化调度,一方面可将系统的稳定性、安全性提高,另一方面也能提供有效参考依据给发电厂运营,构建全方位、多层次的电力调度自动化系统。电力调度自动化拥有很多功能,就现阶段的形势而言,客户服务器分布式体系结构是该系统的主要构成,其既可提高电能传输质量,也能够慢慢拓展运行范畴。
4 人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用
        4.1 神经网络控制
        神经网络控制是智能技术的一种非常重要的应用模式,此种控制模式具有一定的拟人性,属于人工智能范畴,通过控制名称可以得知,在此种控制模式主要利用技术手段,对人类的脑神经进行模拟,实现自动化的系统运行效果分析,具有非线性的特点,在这项技术的作用下,可以使电力系统的运行更加和谐,功能性显著增强。神经网络控制技术具有复杂性的特点,其中存在大量的节点,与人脑具有很高的相似度,相比于一般的智能技术,此种技术功能更强,拥有强化自身的能力,可以利用学习来不断的完善自身功能。另外,神经网络控制技术拥有加强的计算能力,在实际的应用过程中,可以对电力系统中的各种信息数据进行快速的计算,高效的总结系统运行需求,在极短的时间内发出相应的操作指令,从而提升电力系统的运行质量和运行效率。

神经网络控制技术还能与其他技术相结合,进一步地完善自身功能,比如在电力系统运行环节,利用神经网络控制技术与信息技术的融合,可以实现自动化的故障预测,实现电力故障的事前控制,有效地减少了电力故障产生的影响,实现了安全稳定的电力供应。
        4.2 实时动态监测
        电力系统是典型的超高维、强非线性系统,具有动态不确定性,传统电网调度自动化系统基于局部信息的监测控制方法,难以满足电网发展过程中诸如振荡抑制与控制、动态安全防御等方面的要求。因此,基于广域测量系统(WAMS)的电网实时动态监测技术是智能电网调度自动化中的重要组成部分,可为大电网的实时监测和控制提供技术保障。一方面调度人员可在动态监控屏上对电力使用情况进行监测,有效掌握各类电能使用数据 ;另一方面可通过分析监测数据实现对目前电网运行状况的有效评价,为下一阶段的调度决策提供依据,极大加强调度人员对电网运行的管理和控制能力。
        4.3 多维度视觉形式
        人工智能技术在电力调度自动化实践过程中,较具代表的实践形态,要属多维度视觉形式的运用。其一,人工智能技术实施过程中,它将数字化信息、动态画面、程序运作流程等信息传输形态很好地融合在一起,以实现电力调度自动化程序信息呈现形式的自由转换。其二,多维度视觉形式的运用,就是在区域范围之内协调管控电网时期,各个部分的调度信息分析要深入对比和评估。比如,某地区电力调度技术自动化分析过程中,人工智能化技术在其中的运用要点可归纳为:(1)人工智能化技术可通过宏观数据波感应的方式,从电力调度结构整体稳定性以及局部调节的情况,实现各类电力信息传导结构的自由化调节。(2)人工智能技术在电力调度自动化管理体系内的融合,在于它每月都会在资源调度数据反馈后,从区域用电的基本规律、用户用电高峰阶段等方面,评估当前电力调度结构实践操作的合理性。(3)多维度视觉形式的人工智能技术运用,体现为系统可区域电网能源供应的状态,对每一部分的电力传输和应用情况加以调节。此类资源运用形式,可以很好地应付在内部电力传输强度突然增大的状态之下,各项用电区域冲击强度的调整。
        4.4 综合智能技术
        现阶段,我国的电力系统已经形成了一定的规模,内部结构异常复杂,运行机制也存在多样性的特点,系统控制管理难度陡增,之前的控制模式明显无法满足当前的时代发展需求,以人力控制为主的模式,存在很大的弊端,在控制效率以及控制精准度上都存在明显的短板,在这种形势下,综合智能技术的应用,成为了满足电力领域发展需求的重要手段。在综合智能技术中,包含了上述的几种技术,根据系统运行需求,把这些技术进行综合性应用,提升技术应用效果。单一的控制技术都存在一定的局限性,虽然可以提升电力系统运行效果,但是由于技术自身的缺陷,会导致系统风险的发生,通过对这些技术的综合性应用,可以实现技术层面的互补,利用技术交叉的方式,弥补各项技术存在的不足,可以大幅度的提升电力系统运行效果。综合智能技术的应用要点,融合不同类型的智能技术,如果技术融合不当,不仅无法实现技术互补,而且会抵消技术功能,产生相反的应用效果,所以,如何才能合理的利用智能控制技术,实现技术之间的有效结合,是当前电力领域首要考虑的问题,也是电力企业的主要研究方向。
5 结束语
        总之,在电网建设的过程中,调度自动化技术是不可缺少的一个重要组成部分。随着电网规模持续扩大、新能源并网比例增加,大型交直流混联电网形成,许多新问题、新挑战将不断涌现,调度人员在对电网进行管理时,须充分重视人工智能技术的应用,保障人们的用电需求,促进电网的发展,为经济社会的不断前进奠定坚实的电力能源基础。
参考文献:
[1] 程文仙.电力调度自动化系统中人工智能技术的运用[J].数码世界,2019(12):293.
[2] 章熙,姬源,黄育松.人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用研究[J].信息与电脑(理论版),2017(22):132-133.
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