電力調度自動化系統中的人工智能技術應用

摘要：近年來，社會發展的速度不斷加快，導致了人們對電力系統的工作提出了更高的要求。當前，人工智能技術在社會各行業和各領域的運用范圍在不斷擴展，電力部門也將人工智能技術引入電力系統之中，其中，電力調度是整個供電工作的最后一個環節，電力調度系統的安全穩定運行對電力正常供應的重要性不言而喻，而將人工智能技術引入電力調度自動化系統中，對提高電力調度工作效率、穩定電力系統有著重要的意義。本文主要對人工智能技術應用于電力調度自動化系統進行了簡要分析，以此可以為相關從業者提供參考。

關鍵詞：人工智能技術;電力調度;自動化系統

1人工智能技術的有關概述

科學技術的飛速發展，使人工智能技術在近些年被廣泛應用于多個領域，人工智能的基本原理就是人腦的原理與行為，通過先進的科學技術使機器具有發現問題與解決問題的能力。“人工智能”的職能主要體現在它所具有的記憶能力。現階段，各領域所應用的人工智能技術主要有人工神經網絡、混合技術以及遺傳算法等，人工神經網絡就通常會被繼電保護方面進行應用，主要原理就是人工智能技術通過模仿人的神經系統，在電力系統出現故障問題的時候，做出迅速地反應，及時通過科學地分析進行排除，從而保證電力系統的運行穩定與安全。

2有關專家系統的應用分析

從本質上來講，專家系統是將已有的專家性知識經驗構建成一個龐大的知識庫，在一定規則基礎上形成整體控制體系。專家系統的相關研究工作在國外開始較早，目前已由理論研究進入實踐應用階段。而國內起步較晚，隨著近年來研究的不斷深入，在多個領域和行業都也有所突破，例如中醫診斷中的專家系統應用、汽車調度系統中的專家系統應用等。專家系統將當前已有的專家知識和相關專業經驗與信息技術相結合，建立數據庫，通過網絡模擬專家分析判斷過程，結合遙測、保護等信息源和人工智能編制程序對出現的事實問題進行推理判斷，進而作出決策，這一項技術能夠協助調度工作者快速準確地判斷和應對電力調度系統中出現的問題。建立數據庫是專家系統應用中的關鍵因素，也是專家系統可以成立的核心，但是由于我國電力調度自動化系統的起步比較晚，數據庫的建立沒有太多的數據來源。因此，就需要在未來的工作實踐不斷總結、提升相關的專業知識和經驗，獲取更多的專業知識，從而可以形成較為完備的數據庫，使專家系統的應用效果得到充分發揮。

3有關可視化技術的應用分析

3.1二維可視化應用分析

（1）單變量餅圖的應用。電力調度自動化系統中，線路和變壓器的負載是很重要的參數，可以用單變量餅圖來表示，餅圖可以改變的參數有顏色、面積，這2個變量的組合可以直觀展示出所要表示的負載的大小，具有簡單清晰的特點，同時方便操作人員記憶和分析。相比于普通餅圖，單餅圖僅僅只表示某種特定數據的變化走勢，并不展示多個數據的比例關系。單餅圖的繪制過程需要考慮閾值的設定，合理設置變量的最大值，使得單餅圖既能展示出變化，又能充分利用面積和顏色信息，便于理解。具體步驟如下：由最大數值確定餅圖的矩形區域;填充背景顏色;由越限與否得出當前單餅圖位置區域;由事先設定好的顏色表進行填充;由最大值設定和當前值確定圓形大小和所處位置;由越限與否決定顏色之后繪制扇形。

（2）動態潮流的應用。電力調度自動化系統經常涉及系統潮流，負荷的大小采用潮流的流動速度和流量來表示，三角形大則流速快。利用可視化技術來實現折線三角形時，需要將折線分割成多段，分別處理。設置流動步長參數來控制三角形流速，步長大則流速快。在定時器中繪制動態幀步驟如下：背景繪制;根據數值確定三角形大小;越限數據決定三角形顏色;數值大小確定步長;根據線段長度和步長繪制三角形數目和方位。

（3）等值線的應用。在電力調度自動化系統中，往往需要對多個數據進行表示，等值線的應用則可使解決這個問題，例如節點電壓、變壓器負載率等都可以使用等值線進行表達。一般來說，可以采用網格法來繪制等值線，例如四邊形網格、三角形網格等，但需要注意的是，網格法有著過程復雜的特點，且繪制準確度較低，而且難以利用計算機來實現等值線繪制，而柵格圖形法或無網格法的使用則可以解決上述問題，在繪制等值線的過程中不僅編程簡單有利于計算機程序實現，且會值精度更高，打破了網格的限制，提升了等值線的通用性。

3.2三維可視化應用分析

（1）單棒圖的應用。電容器的有功功率和無功功率是電力調度自動化系統的重要參量，對于其安全性的分析可以通過單棒圖來展示。主棒和對比棒組成了單棒圖，分別代表當前數值和理論最大值。根據實際要求不同，對比棒可以選擇是否隱藏。越限數值不同，則棒圖顏色不同。采用OPENGL技術繪制單棒圖時，需要確定當前透視角，然后判斷坐標是否被遮擋，確定主棒和對比棒的比例，選擇主棒顏色，最后繪制主棒。

（2）圖形三維旋轉的應用。隨著可視化技術的發展，電力圖逐漸從二維圖轉變為三維圖，即以立體化的圖像來對電力調度實際情況進行表示和反映，提升信息表示的準確性和全面性，能夠讓工作人員從多角度對電力調度情況進行分析。對于圖形的三維旋轉來說，其以三維圖形平移和旋轉等幾何變換為主要原理，同時需要依賴于計算機圖形學的知識。需要注意的是，在進行三維圖形幾何變化的過程中，為了保證變換的準確性，需要以坐標原點和坐標軸為基礎進行變化，具體來說，在變換之前分析圖形各點坐標，以此為依據進行變換，在得到變換后的坐標之后，根據新坐標繪制圖形，從而得到旋轉后的新的三維圖形，以多視角電力圖形來指導工作人員的相關操作，為工作人員進行電力調度情況分析提供依據。

4結語

總而言之，現代科學技術的飛速發展在給社會發展帶來便利的同時，也在潛移默化之中改變著人們的生產和生活方式，現代社會發展過程中電力在生產生活中的影響力也在不斷深化，社會發展對電力的需求量不斷增加，對電力調度自動化系統提出了更高要求，現代科學技術在電力調度自動化系統中發揮著重要作用，人工智能技術在電力調度自動化系統中的應用使電力調度更趨于科學、穩定。

參考文獻

[1]章熙，姬源，黃育松.人工智能技術在電力調度自動化系統中的應用研究[J].信息與電腦（理論版），2017，（22）.

[2]翟潘.電氣自動化控制中的人工智能技術探析[J].科學家，2016，12（09）.

[3]武嘉琪.計算機人工智能技術的發展與應用研究[J].信息與電腦（理論版），2016，10（07）.

[4]趙瑞君.電力調度自動化系統中的人工智能技術應用[J].現代工業經濟和信息化，2017，（21）.

[5]王昊宇.電力調度自動化系統應用與研究[J].城市建設理論研究：電子版，2016，（10）.

[6]李明節，陶洪鑄，許洪強，等.電網調控領域人工智能技術框架與應用展望[J].電網技術，2020.

作者介紹：

曹雄宣（1994.09.18-）;男;甘肅永昌;漢;大學本科;助理工程師;主網自動化運維;電力調度自動化系統中的人工智能技術應用;國網甘肅省電力公司張掖供電公司。