人工智能技術在配電自動化中的應用

張煦晨，袁文山

（1.河北工程大學信息與電氣工程學院，河北 邯鄲 056038；2.河北工程大學，河北 邯鄲 056038）

0 引 言

目前，我國對電力的需求不斷增加，供電質量卻達不到需求。因此，面對復雜的電網狀況要有更加清晰的認識，要求員工能夠面對復雜的狀況有針對性地做出迅速處理。如果調度員仍是采用原來的方法進行處理，不僅效率低下，而且可能產生較高的錯誤率。信息化時代下，要求對配電設備做出整改，要求配電設備更加自動化、更加智能化。配電自動化是基于通信網絡產生的，能夠在故障產生時及時進行解決。隨著對計算機研究的深入，在配電設備上增加了智能化功能，讓配電設備能夠根據系統的復雜狀況迅速做出反饋。人工智能技術是目前的熱門，而將人工智能技術與配電自動化相結合是電力發展的必然態勢。

1 人工智能技術及配電自動化的概述

配電自動化最早由美國提出，基本概念為一種可以使配電企業在較遠地方進行實時監視、協調以及操作配電設備的自動化系統[1]。

電力系統發展至今，使用配電自動化是必然的發展趨勢，其好處在于可以遠程對配電網的運行狀況進行監測，從而做出相應調整。運用該系統能夠提高運行的可靠性，并極大地提高用戶的使用感，保證用戶對電量的實時要求，能夠有效避免電壓、高峰以及低谷等其他問題對用戶帶來不良影響。同時，配電自動化系統還能夠在一定程度上降低電網電量的損耗，使電網能夠在一定程度上保證持續不斷的供電能力，避免產生突然的停電事件。由于配電自動化設備的采用，因此一旦發現故障，配電網能夠對故障區域進行及時隔離，防止故障擴散，及時為非故障區域的用戶提供電量。因為鎖定了故障發生區域，因此配電網也能夠提供一定條件便于工作人員對故障線路進行相關的復原操作，使電網系統的維護費用降低[2]。由于配電自動化的實現，相關從業人員能夠對電負荷進行重新分配，將設備的利用率發揮到最佳。配變負荷監測終端能夠對負荷進行相關調配，也能夠為企業帶來一定經濟效益。目前，計算機及通信技術在不斷提高，將其與配電自動化技術相結合，能使配電自動化技術發展的越來越成熟[3]。

KDD是隨著人工智能技術發展以及數據庫技術的不斷興起而產生的。目前，KDD的普遍定義是從海量數據庫進行篩選、提取的一個過程。一般，對數據庫中的知識進行規劃處理離不開一個重要的環節——數據挖掘。

數據的定義是有關事實的一種集合，數據的作用是對信息更好地存儲和記錄。因此常常把數據庫稱為組織、存儲及管理數據的倉庫。對于配電自動化系統，通常應用較為廣泛的是時序數據和序列數據的挖掘。

2 人工智能技術的優勢分析及其工作流程

配電自動化技術在不斷發展的過程中已形成了一定的結構，大致可分為配電線路自動化、用戶自動化及變電站自動化。配電自動化的建設使工人工作的強度大大降低，也減少了停電的時間，增加了用戶的使用感。配電系統的收益主要由兩部分構成，一部分是直接收益，出色的故障處理能力使停電時間大大減少，保障了配電系統的正常運行，同時也能使電力的分配更加合理；另一部分是間接效益，體現在對配電系統的采用中。不斷查找故障以及相關設備的維護花費了大量成本，使用配電自動化能降低運行成本，減少人力、物力的浪費。

將電氣自動化應用與人工智能相融合，不僅能夠保障數據操作中的精度，還能在操作中使數據與估計保持一致，使數據評估更加準確。驅動器中如果加入了一些未知數據，按照人工方式來進行判斷和區分是十分復雜的，但人工智能可以優化這點。即使是對工作還不夠熟練的員工，也能夠輕松操作人工控制器，并能夠根據實際情況做出快速調整。對于控制對象，人工智能也極具優勢，能夠根據系統反饋的參數做出動態化的調整，以便更加精確地把控控制對象。實際操作過程中，只需要使用人工智能技術對電氣設備進行精確處理，就能節省成本，減少人力投入[4]。

KDD主要靠三個部分來完成運行。首先是數據準備階段，其次是對數據進行挖掘，最后是結合產生的結果進行有效評估。因此，要求相關工作者擁有一定知識儲備，面向對象，鎖定目標，并基于此創建一種數據的形式，能夠通過現有的樣本做出某種發現。如果操縱過程中出現無關數據則要及時進行清除，對于必要的數據進行保留，還要求有一定決策力，并給出一定決策策略。數據處理時還要找出其中的的特征數據，并通過對特征數據的研究，明確使用挖掘的方法。挖掘過程中，要不斷優化算法，擴充知識儲備量[5]。

3 人工智能技術在配電自動化中的應用評價

設計電氣設備時，需要經過不斷地對比參考，借鑒原有的知識，便于設備的科學使用。科學技術在不斷發展，將電器產品與人工智能技術進行融合是目前探索的新領域，在計算機的前提下，電氣設備設計也改變了原先的設計方法，優化了算法，減少了產品的設計周期，同時提高了產品的設計質量。

電氣設備由于經常使用而產生故障，產生故障時，會出現一些問題很難找到突破口去查找和解決。但人工智能技術可以針對性地解決此類問題，完美地解決了傳統電氣設備的維護問題。傳統的電氣設備故障解決方法通常較為復雜，且效率低下，而運用人工智能技術則可以大大提高故障檢測的效率，提高診斷的精度。

目前，人工智能技術是極具前景的，且設備朝著自動化方向發展已經成為一種必然的態勢，但要將其運用到電氣自動化領域仍需要大量的專業知識，并且實際操作十分復雜、十分困難。為做到精確控制，需要大量的數據計算和專業的結果分析。人工智能技術相比傳統人工速度更快，精度更高，且能節省大量的人力和物力。

配電自動化系統能夠對線路現有狀況進行實時檢測，并將檢測到的數據及時反饋給配電中心，從而形成了有一定數據量的數據庫。這些數據庫有大量的故障數據，可以通過案例的推理技術來進行故障的排查，并可以通過改進算法來建立故障預測案例庫，便于故障產生前期對故障進行及時預警，從而方便后續處理過程。

CBR技術在目前人工智能領域還處于初步探索階段。該技術能基于知識問題進行有效解決，并在遇到較難問題時，能夠不斷積累經驗，從而使其處理和解決問題的能力逐步加強。現有的人工智能系統正是缺乏對該領域的探索。人們解決問題的方法往往是參考前人的經驗，而人工智能系統在已有經驗基礎上不斷加強探索，勢必能夠更加高效地解決問題。CBR能夠通過數據庫中已經發生過的事件進行不斷對比，然后篩選排查出與當前事件相近的案例，并針對性地對其進行逐一調整，最終得到在已有基礎上經過改進后的案例模型，同時將新產生的案例模型儲存于案例庫。將CBR技術應用到配電自動化領域，將有效解決配電自動化中的故障問題，使操作變得更加智能化[6]。

4 結 論

人工智能技術廣泛應用于電氣工程控制。運用該模式能夠有效提高設備的工作效率，大大避免了因人為因素導致的設備誤差。目前，人工智能技術在計算機領域的發展也越來越迅速。該技術的應用可以大大提高國民的生產力，并且相較于傳統電子設備，其設備使用壽命更長。使用人工智能技術可以提高故障診斷速度。作為計算機領域的新興技術，人工智能技術在配電自動化領域的前景是不可估量的。