人工智能技術在電力調度自動化系統中的應用分析

曹呈強

（國網河南省電力公司三門峽供電公司，河南 三門峽 472000）

隨著國內經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進步，當前人工智能技術開始逐漸應用在電力系統運行過程中，改變了原有的生產模式。人工智能在電力系統中的應用，不僅能有效提升電力系統的工作效率，同時也能夠保證電力系統運行過程中的安全。為保證人工智能技術能夠發揮出應有的效果，完善當前電力系統運行過程中存在的不足，有必要對當前人工智能技術在電力系統中的應用情況進行分析，提升其與電力系統的融合效率。以此保證整個電力系統能夠實現優化，促使電力行業實現更好地發展。

一、人工智能技術概述

人工智能技術就是能夠依靠強大的計算和運作，將理論與實際進行結合，模擬人類的意識行為，根據人類輸入的指令可以代替人類完成各項工作。雖然這是一項現代化創新的技術手段，但是我國人工智能的發展還需要在日后的發展中不斷完善。人工智能技術能夠反映人類的思想、語言、圖像甚至是行為，在人工智能技術開展的過程中，最重要的是對計算機進行運算，在識別處理技術上有更先進的操作，隨著信息技術的快速發展，對于人工智能技術也有了進一步的創新和提升，人工智能也得到了進一步提升，在技術方面也會越來越重視，對于人工智能的開發也會不斷地深入研究。作為一種最精密的儀器人工智能技術，在一定程度上應用于各行各業都有較高的價值可以提升生產運行效率，減少了一定的人力資源投入，并且在一定程度上幫助電力工程高效運行。我國電氣企業對于人工智能技術的應用還比較局限在新興技術方面的認可度較低，企業目前的發展可以注重于培養人工智能技術的人才隊伍，需要進一步促進對電氣設備故障的診斷及時處理以及存在的安全問題，保證電氣控制裝置的完善。

二、人工智能技術在電力系統中應用的實際作用

（一）能夠簡化電力系統的實際操作流程

人工智能技術能夠在很大程度上對整個電力系統的操作流程進行簡化，通過對傳統的設備進行升級和優化，將設備與計算機連接在一起，操作指令通過計算機進行傳輸，能非常明顯的提升設備控制效率，保證所有的設備都能夠得到充分利用。使用人工智能技術還可避免在生產過程中容易出現的各種不必要事件發生，如人工操作不符合規則、數據不正確等，不僅能夠降低生產風險，還可為系統更加智能化提供一定保障。

（二）產生誤差較小

人工智能技術的合理應用一定程度上提高了電氣工程的抗干擾性，同時該技術的應用還能縮小數據統計的誤差，能提高電氣工程的實際生產效率，保證電力系統中設備能夠安全穩定運行，提高產品的一致性和規范性。技術人員需結合實際情況對控制器的輸入數據進行合理的調整與分析，從而實現對產品的自動化生產，有效降低了人為因素對電氣工程的影響。

（三）能夠智能化的對故障進行檢測

在傳統的故障檢測中一般需使用大量人工，對所有設備或是設備的所有零部件進行檢查，花費大量的成本同時也降低了工作的效率。同時，有一些內部的構造或是部件相對復雜、精密，人工檢查也未必能發現出現問題的原因，嚴重影響了電力系統的運行。而人工智能的出現能非常有效地解決這些問題，應用人工智能技術能將設備在運行中的各項數據進行記錄、分析，并可實現與正常運行的數據進行對比，進而準確找到故障出現的原因和位置。通過應用人工智能技術，不僅能在設備發生故障時第一時間進行報警，同時也可實施針對性的檢測和維修，大大提升設備檢查、維修效率。

（四）增強控制效果

在電氣工程運行過程中，人工智能技術也需要合理地控制電氣工程的實際效果，進一步提升電氣工程運行的一致性。現代的電氣工程自動化水平還比較低，傳統的電氣工程在控制方式上沒有做出相應的改變，并且所設置的控制項目還比較落后，需要開展實際的控制工作比較難，這樣的工作方式在控制效果上的運用并不理想。如果說無法對控制的對象進行準確的信息識別，那么控制的效果也會有所影響，甚至會降低對電氣工程的操作能力。人工智能技術的應用不僅能夠提高對電氣工程設備的運行效果，還能夠提升產品的一致性和時效性。

三、人工智能應用現狀

將人工智能技術應用于現代工業領域的電氣自動化控制中，具體應用主要體現在以下幾個方面：（一）需要利用人工智能技術對電氣設備進行改造，使其能夠對數據進行自動化采集與處理。（二）需要利用人工智能技術能夠優化電氣設備功能，以便于系統能夠對各種電氣設備進行實時化管理與故障預警，人工智能技術需要對電氣系統的開關量進行模擬，以此對電氣設備的運行狀態變化情況進行實時記錄與故障預警，這樣能夠在電氣設備出現故障時第一時間進行通知與預警，從而實現對電氣設備故障的快速處理。（三）應用人工智能實現電氣設備的自動化操作與控制，設備操作人員可利用鼠標或鍵盤來自動化控制各種電氣設備，而在自動化控制中，需要編寫相應的控制程序，利用控制程序便可實現體積操作或同期并網帶負荷，進而使電氣設備的控制水平得以大幅提高。（四）利用人工智能技術來進行故障錄波，電氣設備在人工智能技術的支持下，可對故障波進行模擬，并可進行波形捕捉與順序記錄，有助于電氣設備對故障波的智能化捕足，從而確保電氣設備的可靠、安全運行。

四、人工智能技術在電力調度自動化系統中的應用

（一）專家診斷渠道的應用

專家診斷渠道，是指人工智能中的診斷分析手段在城市電力調度環節中運作的方法。其一，專家診斷渠道的應用，采用程序自動感應裝置，進行自動化電力調度系統的自由化檢驗。其二，專家診斷渠道，是外部信息傳輸和輸入檢測的端口，它能夠依據區域范圍之內電力調度的電波波峰變化、數據調節等信息面，實現了電力調度信號穩定性的判斷。

（二）神經網絡

神經網絡能夠靈活、有效的進行學習，是具有完全分布式特點的結構，比較適用于一些大規模、并行的信息處理，對于一些非線性的系統，有著非常強的模式識別能力以及建模能力，可對一些復雜的狀態或是過程進行識別以及分類。按照具體情況的不同，當前已有很多種神經網絡結構和具體的訓練算法被應用在實際的電力系統中。如應用BP 對電力系統的短期負荷情況進行預測，在保證擁有充足訓練樣本的情況下對預測的模型進行有效分類，創建出能適應不同季節的日預測和周預測模型，并能對輸入的變量進行準確選擇，尤其是在選擇溫度變量時。

（三）模糊控制

模糊控制主要是以模糊推理、模糊語言變量等為理論基礎，并且在模糊控制的過程中，以專家經驗作為模糊控制的規則。模糊控制的本質就是在進行操作的時候，被控制對象的模糊模型反饋到控制中心之中，運用模糊控制器，繼而實現對模糊問題的分析反饋，進而針對反饋，對當前的模糊對象完成操作。其中模糊控制是一種自動控制系統，主要依靠模糊邏輯以及推理規則作為基礎理論，采用計算機控制系統構成具有反饋通道的閉環結構，進而實現對模糊問題的數字分析控制。

（四）診斷應用

電氣設備的使用通常需要各部分機器零件共同運轉才能正常進行，因為有時會因為發動機、發電機等零件出錯而終止整個電氣工程，所以，在設備運行過程中需要不斷加強工程的診斷力度，才能保證工程的有效進行。但是，傳統的診斷方式有時不能及時發現故障原因，進而浪費了資源。由于很多電氣故障一般是突發情況，想要有效的預測故障的發生，可以在電氣設備中增加故障報警系統，當計算機的控制系統捕捉到設備出現問題時，及時向控制中心傳遞運行狀態，終止整個運行程序，進而降低產品的損壞率。通過人工智能的控制系統，及時在設備運行故障突發前進行預測，融合人工智能技術中的網絡神經控制，在極為復雜的運行領域中迅速找到故障原因，從而大大提高了設備的診斷效率，減少了企業的各項損失。

（五）智能控制和保護功能

人工智能技術可實現對電氣工程設備的遠程操控，保證電氣設備的運行更加可靠，能夠實現對電氣設備的操作的高效性。人工智能的使用，可對電氣工程設備的操作權限進行設置，從而保證電氣工程設備的合理管理與使用，避免出現數據信息泄露等問題。電氣工程運行的過程中，可結合生產實際需要對程序管理模塊進行合理設計，結合電氣設備運行情況做好運行日志的生成與整理，并將有價值的數據提取出來制作出相應的表格或曲線。人工智能技術的使用有效提高了電氣工程設備的管理效率，保證設備運行的穩定。

（六）更好地服務于調度工作

隨著網絡時代的快速發展，人工智能技術應用到電力調度系統中已成為不可逆轉的趨勢，首先，在該系統中采用人工智能技術可有效處理與分析多項數據。通過該技術能有效設置電力模型，借助其內部產生的參數可高效開展負荷監控與負載預測，并將可能產生故障的環節進行細致分析，對解決電力調度的運行起到較大幫助。與此同時，人工智能技術還可參與到電力工作的決策中，由于其內部可存儲大量數據信息，也蘊含著多類歷史數據，在決策過程中管理人員可借助歷史經驗開展專業分析，進而改善處理效率。此外，由于電力調度系統較龐大，每日都會產生多種不同類別的數據，借助此類海量數據進行處理與研究，能更好地服務于調度工作。運用人工智能技術可對每項數據進行分析與提取，并利用歷史數據判斷其未來的發展方向，解決多種當前調度問題，該技術通過精準預測能最大程度地避免風險。

（七）在產品設備中的實踐應用

電氣設備的設計工作涉及多種學科和內容，對設計人員的專業水平有較高的要求。為了保證設計的電氣產品具有科學性、可靠性特點，需要在設計中積極融合科學設計和知識、經驗。人工智能的應用有效解決了以上問題，不僅能夠代替人腦解決繁瑣的計算工作，也能夠模擬程序，有效提升工作效率，縮短設計周期，最終設計出的產品也具備科學性特點，實用性較強。但是，其對設計工作有一定要求，要求設計人員對于智能軟件的應用和設計有豐富經驗，設計出符合不同需求的產品

（八）在數據上的運用

電氣工程設備運行會產生大量數據，過去數據的存儲和處理技術都存在很多不足之處。采用人工智能技術能保證所有數據得到及時處理，保證數據收集更加全面與可靠，提高數據處理的效率。設計人員可通過權限實時查找需使用的數據，從而全面的了解設備運行的狀況。

（九）將智能應用融于電力系統

在電力系統控制中心比較普遍的方式就是專家系統和人工神經網絡系統。專家系統的相關應用程序較為復雜，根據電力系統在運行中出現的問題及時進行虛擬模擬，然后進行場景的判斷，結合系統的實際情況，對電力系統的數據信息以及知識領域進行仔細研究，從而適當更新數據庫，以滿足人類需要。而神經網絡系統與之最大的區別在于該方法具有較大的靈活性，使用特定的存儲方式將電力系統的龐大數據進行處理，然后更具神經網絡的分類特點，將數據模型進行分類，通過輸入輸出的方式展現系統數據，因此，將智能技術應用于電力系統，無論哪種方式，都能為電氣產品構建出相應的預測模型，然后輔助工作人員在短期內對產品的相關數據進行預測，并提供預測結果，能夠有效的幫助技術人員進行全面的數據分析，從而提高電氣產品的運行效率。

五、結語

人工智能技術在電力系統中的應用已經獲得了比較好的發展，我國相應的研究還處于起步階段，需不斷進行完善。隨著我國電力系統的不斷發展及系統數據的不斷增加，在管理上的難度也在不斷提升，在這種情況下人工智能技術就擁有了更加廣泛的發展空間。因此，當前最重要的就是要加強人工智能在電力系統中應用效果，并制定出切實可行的應用策略，以此保證電力系統能更加穩定、安全的運行，為電力系統的可持續發展提供一定支持。