人工智能在输电线路安全运行中的应用..

发表时间:2021/8/6   来源:《中国电业》2021年第10期   作者:熊凌健
[导读] 目前,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,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。
        熊凌健
        贵州电网有限责任公司毕节大方供电局 贵州毕节市 551600        
        摘要:目前,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,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。其主要有多源异构数据信息采集与处理技术,基于聚类分析的多源异构数据挖掘技术,基于大数据分析的输变电设备状态评估技术,基于人工智能的输配电装备运维策略。分析了人工智能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。
        关键词:人工智能;电力系统;输电线路;安全运行
        引言
        线路巡视是日常运行维护不可或缺的一环,正常情况下,班组长安排人员巡线是为了了解线路运行状况,及时发现线路缺陷和威胁线路安全运行的情况,为线路检修提供依据并确定检修内容,从而有效预防事故发生、防止事故扩大。由于高空巡视使用观测工具的局限性,巡视人员不能全方位地了解线路和设备情况,不能有效发现部分特定位置的缺陷,汇报巡视结果缺陷情况不全面或无缺陷,对后续缺陷的处理或线路运行极为不利。在架空故障巡线时,也会因为观测不到线路上方的状况,不容易发现故障点,导致故障处理时间和停电时间相应增加,对优质服务的提升产生了较大影响。
        1电力人工智能业务发展需求
        针对上述电力运检、营销、企业管理等方面存在的问题,新一代人工智能的应用,将为国家电网有限公司提供新的解决方案,以应对电网发展带来的挑战。所以将人工智能应用于电力业务领域将解决如下需求。1)电力运检领域人工智能需求。因为电力运检领域主要以图像、视频数据为主,因此利用深度学习、大规模并行计算、分布式存储等技术建立巡检图像缺陷智能分析模型,实现对巡检图像数据的无人化、智能化、标准化、流程化分析处理,可提高数据分析的客观性,提高巡检业务的效率,快速实现输电线路、变电站、配电站等设备的故障定位和类型识别,确保电力系统安全稳定运行,以降低运维成本,提高运检效率。2)营销领域人工智能需求。因为营销领域主要是客服服务、业务办理等业务,基础数据是电话录音、文本数据以及业务相关数据,因此可通过语音识别、自然语言处理、电力营销知识图谱等人工智能技术,赋能客户服务、座席支撑及服务运营,推动用电服务由传统人工电话语音服务为主向智能语音服务转变,提升营销服务水平,优化用电服务体验。3)企业经营管理领域人工智能需求。企业经营管理涉及财务、档案、招投标等业务,主要需要进行发票识别、文本分析等工作,因此利用OCR识别、自然语言处理、知识图谱等人工智能技术,可解决财务发票的有效识别、文本的自动分析与管理等问题,可有效提高企业经营活动,提升业务办理效率。
        2人工智能在输电线路安全运行中的应用
        2.1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。


        2.2生产安全监控
        传统的电气自动化控制系统中使用的机械设备都有相应的使用寿命和周期,所以为了避免因为机械设备发生故障,影响企业生产活动的有序开展,企业必须安排专业人员负责监管电气设备运行的全过程。虽然这种方法的应用解决了机械设备运行过程中可能发生的故障,但如果长期采取这种管理方法的话,不但不利于工作人员劳动价值的提高,而且增加了企业运营的负担。随着智能化技术在企业生产环节中的推广和应用,工作人员可以借助人工智能技术将多个区域的电气装置连接至同一频段,通过建立各个区段统一通讯体系的方式,充分发挥电子监控设备的优势,全方位无死角地监控企业生产过程中各个区段电气设备运行的状态,保证企业生产经营活动的安全顺利进行。另外,工作人员借助人工智能技术监控工业生产现场的实际情况,不但实现了人力资源最大化利用的目的,而且彻底解决了长期困扰电气自动化控制技术发展和应用的安全性问题,为现代人工智能智能技术在电气自动化控制中的实践应用奠定了坚实的基础。
        2.3营销领域人工智能应用
        人工智能在电力营销领域主要有智慧客服、电力营业厅智能服务两方面的应用。1)AI+智慧客服。采用语音识别、语音合成、自然语言理解等人工智能技术,建设全渠道简单、清晰、高效的自助智能服务,解决“互联网+全媒体”发展的时代背景下,客户服务向电子渠道化、自助化的发展趋势要求,实现客户诉求的精准智能理解和呼叫中心智能服务水平提升,使电力客户享受精准化、智能化、互动化的高效智慧沟通服务。2)AI+电力营业厅智能服务。人工智能技术在电力营业厅的应用,主要是在营业厅标准化建设的基础上,利用人工智能语音技术、人脸识别、知识图谱技术,改变传统营业厅的单向被动服务模式,以主动服务、互动服务、智能服务和全时服务为设计原则,为用电客户提供一个智能化、互动化、人性化、24h全天候的新型用电服务营业厅。
        2.4基于人工智能技术的故障诊断设计
        工作人员在利用人工智能技术诊断电气设备的故障时,应该将专家控制系统与控制理论技术有机结合在一起,构建类似于人工智能技术的专家故障诊断系统,从而达到有效提升电气设备故障诊断准确性的目的。由于影响电气自动化控制设备运行安全性与稳定性的因素较多,任何一个内外部因素都有可能导致电气自动化设备发生故障。再加上电气自动化设备在发生故障前,往往会表现出相应的症状,所以工作人员应该在合理运用人工智能技术的基础上,通过专家系统准确判断和预测电气自动化控制中存在的故障,根据故障诊断和分析的结果,制定具有针对性的故障维修方案,才能实现精准修复电气设备故障的目的。此外,由于专家故障诊断系统主要是由大数据知识库、解释器、推理机等组成的,所以,一旦电气自动化控制设备在运行过程中发生故障后,工作人员都可以借助专家系统处理和解决电气自动化设备运行过程中出现的问题,保证电气自动化控制系统的高效稳定运行不受影响。
        结语
        总体来说,目前电力行业在人工智能应用方面还处于初步发展阶段,存在技术协同创新不足、产业技术基础薄弱、行业应用不够深入等问题和矛盾。为充分发挥人工智能在电网领域的应用价值,服务电网安全生产、优质服务和企业管理,提高电网运行效率、用户服务和精益管理水平,需大力发展智能语音、图像识别、视频分析、知识图谱等人工智能技术在电力智能营业厅、智能语音客服、输变电巡检、智能调度、智能客服、现场作业安全管控、移动办公等典型场景的研究应用,打造“平台+服务+应用”的生态链条,形成智能服务核心竞争力,以推进电力行业智能化的全面发展与应用。
        参考文献
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