基于大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

基于大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架

发表时间：2021/8/11 来源：《电力设备》2020年第34期作者：魏俊森王沁心

[导读] 摘要：近些年，随着科技的快速发展，因此促使大数据、信息化技术、人工智能技术在各个行业中得到广泛应用，为了使电网智能调控系统稳定性和安全性得到有效提升，使电网企业能够获得长远发展，一定要对其发展现状进行充分的分析，以此制定针对性对策。

        （国网冀北电力有限公司廊坊供电公司 065000）
        摘要：近些年，随着科技的快速发展，因此促使大数据、信息化技术、人工智能技术在各个行业中得到广泛应用，为了使电网智能调控系统稳定性和安全性得到有效提升，使电网企业能够获得长远发展，一定要对其发展现状进行充分的分析，以此制定针对性对策。为此本文首先对基于大数据、人工智能技术的大电网智能调度系统设计具体要求进行了阐述，之后对以大数据和人工智能技术为基础的大电网智能调控系统框架具体构建进行了详细分析，望通过对这些内容的分析与总结可以为电网的可持续发展提供相应的参考。
        关键词：大数据技术；人工智能；电网智能调控系统；框架
        在我国经济快速发展背景下，人们对电力资源的需求在不断提升，我国电网系统呈现出多元大数据特征和随机性特征，这样便对电网系统运行环境产生直接的影响，因此严重威胁电网安全正常运行，所以对电网调度系统性能有了更苛刻的要求。以往的电网调控系统随着时代发展暴露出很多问题，不但时效性低、稳定性差，并且精准性和实用性也较差，所以需对传统电网调控系统实施不断创新和完善。在对电网智能调控系统框架实施设计时，可以大数据技术和人工智能为基础来对电网调控系统实施创新设计，促进电网调控系统向着信息化、智能化、现代化方向不断发展。
        2.依托大数据、人工智能技术的大电网智能调度系统设计要求
        伴随我国电网建设力度的不断增大，特高压交直流电网在实际生活中得到广泛应用。在特高压交直流电网背景下，电网电源结构、电网运行特性、电网格局都发生了明显的改变，以往电力系统所用的在线分析法现已无法高效精准的对系统实际运行情况实施数据分析。所以，在实施电网智能调度系统的设计中，一定要结合特高压交直流电网实际需求来进行设计。伴随社会和科技的快速发展，促使大数据时代的出现，电网广域时空序列属于代表性大数据模型，所以在未来的电网调度系统设计中，一定要充分的借助人工智能技术与大数据技术，以此促进电网调度系统真正实现信息化、现代化和智能化。
        1.依托大数据、人工智能技术的大电网智能调控系统框架简介
        1.1系统框架含义
        以大数据技术和人工智能技术为基础的大电网智能调控系统框架与现代物理信息系统有关，可称其为一个完整的集成体，不但包含电网物理系统，同时还包含信息系统与仿真系统。依托大数据技术及人工智能技术的大电网智能调控系统框架确切的说就是在普通电网智能调度基础上把大数据及人工智能两项技术有效的融入电网调度系统当中，通过这样不但能够对数据实施精准的分析，提升大电网智能调控系统分析水平，同时还可从数据当中看出更多隐藏的信息，确保大电网智能调控系统稳定运行[1]。
        1.2系统框架中的功能框架
        依托大数据技术与人工智能技术的大电网智能调控系统相比与普通电网智能调控系统，能够对电网系统运行数据做好实时分析。具体的功能框架（如图1所示）

        图1 基于大数据技术及人工智能技术的大电网智能调控系统框架的功能框架
        从图1可以看出，依托大数据技术及人工智能技术的大电网智能调控系统主要具备时空数据收集和分析、海量数据的良好融合、统一协调控制、动静态评估及决策、人机智能交互等一些基础性的功能服务，除此之外，还可有效完成仿真模式及信息驱动模式下电网运行特性协同分析[2]。
        1.3系统框架平台框架
        依托大数据技术与人工智能技术的大电网智能调控系统的平台框架可划分成五个部分，即数据采集处理部分、数据分析挖掘部分、数据存储管理部分、人机交互部分及综合应用部分。
        数据采集处理部分主要功能是收集和处理数据，同时把处理结果上传到数据存储管理结构中。数据采集处理结构主要工作是分析和处理三类数据，第一类是电网仿真数据，第二类是实时测量数据，第三类是电网外环境信息和数据。数据存储管理结构主要功能就是先把数据采集结构所采集的数据实施处理归类，之后借助数据融合技术来实施统一管理。数据储存管理结构使用的是统一分布式储存形式，此类储存形式能够结合数据结构具体所属类型，来对数据分类后在进行储存，通过这样可为数据实现分析挖掘功能创设条件。数据的分析挖掘功能层是所有结构中最为重要的，其主要是利用实时计算与离线分析来对数据实施深入的挖掘和分析，通过这样充分明确电网时空动力学运行特征及演变规律。除此之外，数据的分析挖掘层主要是基于分布式计算来实施的，这种方式可精准并且高效的处理庞大的数据量，以此与大数据时代发展需求保持一致。综合应用层的功能主要包含精准控制、指标体系、等效辨识、态势评估等。对于人机交互部分来说，其主要功能是结合大电网智能调控系统最终数据分析结果，或是借助在线可视化技术来对大电网潮流流动、能量流、电网信息流等直观动态实施可视化展现。人机交互层主要功能是实现调度员与知识库的智能交互，同时利用构建人机协同模型、语音文本通道模型为大电网智能调控系统实现智能化与信息化提供保障[3]。
        2.基于大数据和人工智能技术的大电网智能调控系统框关键技术
        2.1多元异构数据融合技术
        海量多元异构数据融合技术实际上指的是在大数据时代下，结合具体数据类型，选择使用不同的处理方法，以此更好的对民网系统测量数据实施在线高效处理。海量多元异构数据融合技术能够快速的对庞大的数据量实施在线处理，之所以能够实现这样的效果，主要是因其充分的应用了在线智能响应及趋势智能分析两种数据处理框架。海量多元异构数据融合技术能够按照大电网智能调控系统框架来设置规范化的大数据平台框架。针对离线数据来说，可借助海量多元异构数据融合技术来对其实施分布式离线分析；针对实时数据来说，借助海量多元异构数据融合技术能够对其实施实时流失计算调度操作。
        2.2信息驱动电网稳定评估技术
        信息驱动大电网稳定态势评估技术能够对大电网稳定性实施智能性评估，通过这样对电网运行情况实施精准的预测及判断。信息驱动大电网安全稳定态势评做技术除可构建具备非显性边界静态稳定域之外，还可创设在线动态稳定域，通过这样能够对智能大电网其动静态实施精准的评估[4]。
        2.3虚拟等效测辨建模技术
        虚拟等效测辨建模技术指的是对智能电网系统重要设备及元件实施虚拟等效测辨建模，通过这样提升智能电网时效性。借助虚拟等效测辨建模技术除能够创设戴维南等效参数辨识模型，完善辨识参数，还可创设智能电网动静态临界稳定边界模型，以此对多个场景稳定特征实施辨识。
        3.结语
        总体来说，构建依托大数据技术及人工智能技术的大电网智能调控系统框架与当前时代发展需求非常相符。在创设依托大数据技术及人工智能技术的大电网智能调控系统框架期间，需从平台框架、功能框架开始着手，同时还要应用海量多元异构数据融合技术、虚拟等效测辨建模技术、信息驱动大电网稳定态势评估技术，来为电网系统正常稳定运行提供保障。
        参考文献
        [1]李金讯,颜清,吴秋佳.基于大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架 [J].通信电源技术,2020,37(03):5-7.
        [2]李明节,陶洪铸,许洪强,刘金波,张强,张伟.电网调控领域人工智能技术框架与应用展望[J].电网技术,2020,44(02):393-400.
        [3]刘道伟,李柏青,邵广惠,李泽宇,高德宾,徐兴伟,赵高尚,李宗翰,李京.基于大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架[J].电力信息与通信技术,2019，17（17（03）：14-21.
        [4]邢颖,郎燕生,李强,张印,王炤光,李丹,杨宁,安天瑜.多级智能电网调控系统集中运维模式的探讨[J].电力系统保护与控制,2018,46(15):142-148.