論人工智能化技術在電力調度自動化系統中的滲透

國網新疆烏魯木齊供電公司 付申杰 姜 杰 胡可涵 楊君藝 劉書穎

電力作為千家萬戶不可或缺的基礎性能源，在我國社會經濟日常發展的過程中起到重要作用。在電力行業中電力調度相關的技術難題也決定了社會發展，人民生活用電如何能在更具效率的背景下完成，這就是國家對于電力調度自動化系統在當今社會提出了更高的要求。人工智能技術的不斷突破，則能夠在短時間內大大提升電力調度工作的效率，完成在人員技術能力相對有限的條件下，形成更加科學更加高效的電力調度計劃，從而保質保量地完成更多更復雜的電力調度工作。

1 人工智能技術背景和電力調度系統的基本內容概述

人工智能技術的發展背景。人工智能技術起步于上世紀60年代，其中涉及從信息技術到神經學的各個領域，現階段的發展進程主要能夠被應用到機器和系統的自動化進程中，幫助人們在數量繁雜的問題中發現并解決問題[1]。由于計算機具有強大的信息處理能力，所以人工智能又被工業化從中用于生產增產、降低能耗、提升效率等相關重要的領域。人工智能由海量的處理單元組成，每個單元之間具有相互聯系的能力，同時每個單元又具有相對的獨立性，這些海量的處理單元集合起來能夠形成神經網絡，從而模仿人的神經系統在相關問題出現的情況中模擬人腦進行故障判斷和原因分析，對海量的數據建立模型并分析推演出最為科學高效的處理解決辦法。

電力調度系統的基本內容。我國的電力調度系統主要起步于上世紀90年代，在各個變電站之間建立rtu 和ftu 不同的遠程終端系統的連接，并對這些終端系統和變電站之間進行實時監控，從而實現在實地中對于電力系統數據的實時觀測和采集，以便于調度人員根據數據情況和各地方用電需求的實時反饋進行調度計劃的調整。由于我國的電力調度系統起步較晚，相比于世界上其他較為先進的西方國家，我國的建設發展水平處在較低階段。

2 人工智能技術在電力調度系統中的滲透方式探究

2.1 引入專家系統。

電力系統作為一個非常典型的非線性集合問題，其中的工程計算量較為巨大，只是對于非線性問題的優化也較為棘手。傳統的電力調度系統進行工作中，常常通過龐大的人工計算進行問題的發現和處理，不僅耗費了大量的人力物力，同時耗費的時間也較為漫長，其中的人為性忽略和計算錯誤也很難避免[2]。而作為人工智能技術的一種典型代表，專家系統的引入能夠在現有人類知識體系的背景下，通過短時間內即提取海量的數據并形成數據庫，通過現有尖端技術形成相適應的計算分析模型，并通過強大的計算機計算能力完成數據的模型分析和處理。

專家系統還能夠在不斷實現的電力調配情境中持續優化電力調配相關知識和行業標準，幫助電力調配領域規范優化人員配備、調配資源傾斜，從而在整體的電力調配計劃中起到深遠的影響。在人工智能的編程程序以及對于信息源頭的探究過程中，還可在最大程度上模擬人類對于突發情況的緊急響應狀態進行問題處理，避免了人員相互溝通、信息傳達所產生的時間消耗，從而幫助電力調度技術人員在最短時間內解決電力系統調度過程中存在的問題隱患，并規劃出最科學的高效調度計劃。

伴隨著社會經濟發展的不斷進步，社會各界對于用電的量級和復雜程度也呈指數性上升，這對于傳統的電力行業產生了巨大的技術挑戰，而電力調度系統中很多問題涉及到非常專業的電力學和調度知識，電力調度計劃的安排也需要大量的調度專業經驗。這就進一步決定了關于人工智能的專家系統技術結合會越來越多地體現在電力調度系統的各個方面，最終完成在人工智能技術不斷滲透下形成的新型電力調度自動化系統的形成。

2.2 結合可視化技術

隨著我國各地區電力系統的相互滲透，電力網絡的復雜程度日益提升，其中蘊含的海量調度數據越來越無法直接通過文字數據的方式被電力調度系統人員進行數據捕捉和數據分析。用傳統的人工信息處理和調度計劃的分析，往往存在效率相對低下、任務量卻越來越重的死循環中，這顯然是和電力系統進一步升級需求極為不適應的[3]。在遇到突發性的調度安排或停電事故過程中，電力調度人員往往需要在極短時間內明晰數據變化、并作出正確的調度選擇，這就需要將海量的數據進一步進行通過人工智能技術的可視化技術，能夠在計算機后臺將海量的數據進行預處理，將預處理后的數據進行圖片化、圖形化的展示，幫助電力調度人員在最短的時間內了解數據變化和電力調度需求，從而最大限度節約了時間，提升了調度效率。

同時在日常電力調度系統的維護和保養中，通過可視化技術的結合，能夠在人員檢修的過程中最短時間內發現系統中的潛在問題并得以修復，從另外一方面上降低了電力調度系統的故障。人工智能還能夠通過可視化將整體的數據在分析后進行直觀化的展現，幫助各個不同區域的電力調度系統在最短的時間內完成對接和技術問題的了解，能夠整體范圍內形成電力調度系統網絡的快速響應。

2.3 人工神經網絡的相關應用

人工神經網絡是20世紀80年代以來信息處理領域在人工智能技術發展到一定階段的技術突破，是一種利用大量神經元作為相互溝通的基本點、通過群體運行方式達成的運算模型，對應人體神經元網絡進行模仿，從而幫助人們計算分析海量數據的一種仍在摸索和發展的新型技術。在電力調度系統領域，人工神經網絡構成的復雜計算模型，能夠幫助調度人員在越來越復雜的調度情境中快速準確地達到實現高效調度的最優解[4]。

在跨地區調度線上調度等新興領域，還能夠實現診斷快速、容錯率強、調整能力高的一系列特點。并且在新興的技術前沿，結合人工神經網絡形成的新一代電力調度系統，還能夠通過幾十年的電力調度數據實現自我系統的迭代和更新，并根據海量數據深度挖掘，在線自主學習，不斷強化系統和模型的優越性，改善弊端、提升效率。且能夠通過幾十年的調度資源進行大數據分析，完成對于未來電力系統調度的預測和評價，這對于電力調配領域的技術革新和未來工作的開展產生了深遠影響。

3 結語

電力系統在人工智能技術的結合情況中，主要是建立在隨著科學技術近年來在人工智能領域的不斷發展、從而形成目前以人工智能技術為突破革新的電力調度系統改造進程。但由于人工智能技術在我國的發展仍然處于起步階段，所以這種與電力系統相結合的新型技術革新仍然處在發展變化和不斷糾錯的過程中，只有在未來中不斷發展，結合努力創新并勇于在錯誤中不斷糾正，才能夠不斷突破技術壁壘和重重限制，從而高質高效的完成國家給予電力行業的歷史性要求，為國家未來的高速發展和人民安全用電作出更多貢獻。