人工智能在输电线路安全运行中的应用实践

发表时间:2021/7/19   来源:《中国电业》2021年3月9期   作者:郭辉超
[导读] 随着我国社会经济的不断改革和发展,人们在生活以及工作中对电力方面的需求也是越来越大,从而促进了我国电力行业的发展和改革。

        郭辉超
        广西电网有限责任公司贵港供电局  广西贵港  537100
        摘要:随着我国社会经济的不断改革和发展,人们在生活以及工作中对电力方面的需求也是越来越大,从而促进了我国电力行业的发展和改革。目前,我国的输电线路一直在不断的建设中,整个电网的结构也越来越复杂,而输电线路的运行情况,直接会影响人们的生活和工作,并且输电线路日常运行的情况也会影响整个电网的工作,切实做好输电线路的安全防治工作,可以有效地保证电网稳定运行。本文以输电线路运行安全为中心而展开讨论和分析的,提出人工智能在输电线路安全运行中的应用实践。
        关键词:人工智能;电力系统;输电线路;安全运行
        引言
        输电线路在不断的建设中,并且线路的结构也会越来越复杂,线路的运行安全对于整个电网来说都是非常关键的。因此,相关单位一定要对输电线路的运行情况以及安全方面进行严格的监督和控制,为保证电力行业的稳定运行,分析了人工智能技术在电力系统输电线路安全运行中的应用。下面分析了人工智能技术路径,优势以及监测系统的开发与应用,即输电线路在线监测,数据信号的无线传输以及远程视频监测。
1、人工智能技术路径
        针对输配电装备运维难点和电力系统数据特征,通过研究多源信息采集与处理技术,依托不同平台,借助数据融合法全方位获取输电线路运行过程中的各项数据,如设备状态、实时状态、电网运行指标等,从而对多源异构数据进行处理,并进行规范化使用,实现视频、图像、文本等多源电网数据的源端融合。
通过研究基于大数据分析的输变电设备评估模型及状态诊断方法,实现电网装备状态评价的智能化、专业化、信息化和互动化。通过研究基于人工智能和大数据的输配电装备健康预警技术,实现输配电装备的实时感知、在线监测、科学预警、智能诊断。并以上述技术为基础,开发基于大数据的输配电装备智能化远程运维系统,根据输配电装备运维需要,深入挖掘、分析装备运行数据,形成智能运维报告。
2、人工智能技术优势
2.1稳定性
        人工智能技术的发展,是将计算机技术作为立足点的,近些年来,人工智能技术发展已经到达了较为稳定的状态,这和计算机技术水平的提高有着较为密切的联系。计算机技术水平的提升,可以使其在运行的过程中处在稳定状态下,从而使人工智能技术更加稳定。一般情况下,将人工智能技术应用于输电线路安全运行中,可以考虑到智能技术的周期,对于设备进行维护,保障运行工作的顺利开展。在这个过程中,如果设备出现问题,人工智能技术可以提前警示,为人们维修保护工作的开展提供依据,为输电线路安全运行的顺利开展提供条件。
2.2快捷方便
        将人工智能技术应用到输电线路安全运行之中,可以对于以往运行中存在的不足进行补充。从输电线路安全运行的角度来进行分析,将其和人工智能技术联系,可以有效促进运行工作顺利开展,使其在未来获得更好地发展。智能化技术的应用,能够提升输电线路安全运行的敏感程度,并且在运用人工智能技术时,所使用的设计和应用手段,更加方便快捷,为输电线路安全运行提供了先进技术水平作为支持,能够推动输电线路安全运行的可持续发展。
2.3实用性
        人工智能技术是基于计算机技术、智能化技术得到的发展,可以达成智能控制这一目标。其中包含的函数程序可以为人工智能技术的进一步发展提供支持,使其使用更加便利,并且有着较强的实用性。将人工技术应用到输电线路安全运行工作之中,可以监督输电线路运行工作的开展。并且,在运行的过程中,有着不容忽视的作用。自从对于人工智能技术进行应用之后,输电线路安全运行需要应用的人力资源降低,花费的成本也有所减少。也可以理解为将人工智能技术和输电线路安全运行融合发展,不但可以提升人力资源的利用率,还能够使输电线路安全运行的实用性得到提升,为运行工作的顺利开展提供保障。
2.4互动性
        人工智能可以有效地整合各种资源,并在此基础上及时进行上述资源的转移和共享。可以看出,如果将人工智能引入信息化服务领域,信息处理的速度和效率将大大提高。
        除此之外,人工智能具有出色的学习和推理能力:提高信息化服务的响应能力和敏感性,从而提高网络管理质量;强大的存储能力:显著提高数据库的性能,为管理计算机网络提供基础。人工智能技术使密切观察和积累行为数据成为可能。
3、人工智能技术在电力系统输电线路安全运行中的应用
3.1多源异构数据信息采集与处理技术
        基于多视图的数据融合方法研究。

研究基于支持值变换的多视图特征反向融合方法、建立输配电装备运行数据语义空间、基于联合非负矩阵分解的鲁棒多视图特征语义融合方法,实现输配电装备运行数据源端融合。
3.2基于聚类分析的多源异构数据挖掘技术
        针对输变电设备的实时状态、数据采集渠道广、涉及的数据体量较大等特点,研究基于聚类分析的多源异构数据挖掘技术:
        跨平台多源异构数据清洗技术。针对输电线路设备状态信息呈现来源多、信息异构、数量庞大、属性繁多等特点,研究基于统计、聚类、关联分析、时间序列分析等原理的多源异构数据清洗技术。
        跨平台多源异构数据归一化技术。研究基于均值绝对偏差标准化的输配电装备带电检测、在线监测、例行试验、巡视检修、电网运行、环境气象等相关数据的规范化和标准化方法。研究包含静态属性、准实时状态属性、实时状态属性的统一的多维状态信息模型建模方法。
3.3基于大数据分析的输变电设备状态评估技术
        建立DS分析方法的输变电设备状态评估模型,研究基于状态信息实时数据流预警技术的输变电设备异常状态快速检测方法。
3.4基于人工智能的输配电装备运维策略
        对设备状态信息之间存在的关系进行深入研究,建立设备运行数据与状态间的关联模型。研究基于“事故学习-事件驱动”型的时空状态模型。采用云模型给出采集数据缺乏情况下的可切换时变设备停运模型。研究基于机器学习的适应不同设备类型、不同电压等级、不同运行年限、不同运行环境、不同运行季节等输变电装备评估模型。
4、人工智能监测系统的开发与应用
4.1输电线路在线监测
        在人工智能应用领域中,专家系统是重要的组成部分。对于电力系统而言,开发输电线路在线监测专家系统是极为必要的,其目的在于通过分析监测系统收集的数据,推断出输电线路可能存在的故障点及所发故障的原因,包含知识库、数据库、解释机制、推理机以及人机接口五个部分。监测系统获取数据信号的手段主要有远程可视、线路安全运行、避雷器等。将所收集的数据信息分别构建成静态数据库和动态数据库,当监测系统运行时,远程可视监控模块将率先启动,并将现场情况转化为可视图像,避雷器、安全运行模块相继启动,系统将会根据各个模块的数据分析结果,启动综合分析模块,从而对结果进行全面的判断,其结果可以作为输电线路早期故障的重要诊断依据,具有一定的参考意义。
4.2数据信号的无线传输
        随着无线通信技术的不断发展,在较大范围内能够实现信号覆盖,将传感器安装到电力系统输电线路探测热点处,对监测数据信号进行采集,并以无限通信网络为载体,实现输电线路运行温度、舞动幅度、避雷器等实时数据的远程传输,无线通信技术则将所获取的可视化图片和数据信息回传到监控中心,完成监控系统的同步传输,与AI故障诊断技术构建一体化信息监控平台,对输电线路安全运行情况进行智能监控。
4.3远程视频监测
        输电线路远程视频监控系统主要由客户端监控软件、图像编辑器、流媒体服务器等部分组成,其核心技术是数据采集、压缩解码、无线网络数据传输等技术。系统可以对输电线路周围环境进行实时监控,能够随时获取输电线路的运行情况,强化对输电线路的管理。图像编码器将所采集的数据信号通过压缩编码码技术进行处理,借助无线通信技术将处理后数据信号传输到流媒体服务器中,管理员只需要登录监控软件,将视频流进行解码,就可获取高质量的现场图像,并进行浏览、监控,最后通过AI技术对相关信息进行处理。
5、结束语
        总而言之,电力企业需要对输电线路的运行情况进行严格的监督和管理工作,并且对能够影响线路运行安全的因素,要进行深入的研究和分析,从而找到更加有效的预防措施。在进行线路建设的过程中,也需要充分地考虑到当地的天气及地形等各方面条件,切实地考虑到各方面的情况,再进行合理的设计,这样可以使线路的运行更加安全。在日常的线路运行过程中,也需要定期进行检查和维护工作,从而才能够更加有效地保障整个电网的运行
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