智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的發(fā)展分析

卞艷茹

國網(wǎng)鹽城供電公司 江蘇 鹽城 224000

引言

隨著我們國家IT技術(shù)的進(jìn)步，智能發(fā)電已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，并推動(dòng)我們國家向自動(dòng)化電力供應(yīng)發(fā)展。在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代，我國的電力行業(yè)因信息技術(shù)而發(fā)生了根本性的變化，智能電網(wǎng)就是其中的新產(chǎn)品。智能電網(wǎng)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)，并在確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行狀態(tài)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。雖然智能電網(wǎng)在電力調(diào)度中得到廣泛認(rèn)可，但它仍需要朝著更智能、更科學(xué)的方向發(fā)展，以解決日益增長的社會(huì)電力消耗。結(jié)合社會(huì)發(fā)展對(duì)電力的實(shí)際需求，將智能電網(wǎng)與自動(dòng)化電力規(guī)劃相結(jié)合的智能電網(wǎng)可以幫助增加電力供應(yīng)規(guī)劃，同時(shí)滿足社會(huì)對(duì)電力的需求。因此，電力公司應(yīng)重點(diǎn)發(fā)展面向自動(dòng)供電自動(dòng)化的汽車行業(yè)智能電網(wǎng)，加大對(duì)智能電網(wǎng)發(fā)展的投資，并注重智能電網(wǎng)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用，從而不斷提升智能電網(wǎng)的潛力。

1 人工智能技術(shù)的研究發(fā)展?fàn)顩r

在當(dāng)前的技術(shù)研究中，人工智能是最熱門的研究領(lǐng)域之一，人工智能的研究進(jìn)展正受到社會(huì)的廣泛關(guān)注。人工智能的構(gòu)成表明，技術(shù)研究是科學(xué)跨學(xué)科的，在信息技術(shù)、神經(jīng)病學(xué)和技術(shù)相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，如人工智能技術(shù)能是模仿人類大腦活動(dòng)的機(jī)器的應(yīng)用，以自動(dòng)檢測問題，識(shí)別問題，分析和解決各種生產(chǎn)和社會(huì)其他領(lǐng)域的問題。檢測、分析和解決問題不需要人工干預(yù)。雖然人工智能在所有生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用在今天的發(fā)展中已逐步成熟，但仍有更多的增長空間。這需要結(jié)合人工智能的具體應(yīng)用，關(guān)注技術(shù)的影響，并需要應(yīng)用開發(fā)進(jìn)行精細(xì)化研究。信息技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，如提高信號(hào)傳輸?shù)乃俣龋灿兄谌斯ぶ悄艿膽?yīng)用和研究。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能介紹

首先，自動(dòng)化規(guī)劃系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)度電網(wǎng)，以控制關(guān)于電網(wǎng)狀態(tài)和調(diào)度的數(shù)據(jù)收集。在電力管理系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)功能的獨(dú)特多樣性而需要對(duì)內(nèi)部設(shè)備進(jìn)行多級(jí)控制，電廠的運(yùn)行數(shù)據(jù)可以被有效地記錄和應(yīng)用，在操作終端對(duì)數(shù)據(jù)獲取、分析和實(shí)現(xiàn)的控制經(jīng)由電力調(diào)度系統(tǒng)來執(zhí)行，并且基于分析結(jié)果來執(zhí)行。其次，自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)控制和監(jiān)控功能非常強(qiáng)大。安全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和控制能夠有效地檢測系統(tǒng)運(yùn)行中的安全問題，并及時(shí)執(zhí)行控制策略。此外，自動(dòng)化系統(tǒng)配備有報(bào)警功能，允許在每個(gè)執(zhí)行周期中提前分析數(shù)據(jù)，以便根據(jù)電路計(jì)劃運(yùn)行向操作員提供分析結(jié)果。安全運(yùn)行不僅提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，而且在許多情況下還降低了系統(tǒng)運(yùn)行的成本消耗。最后，電力自動(dòng)化系統(tǒng)可以通過從電網(wǎng)獲得全面的信息收集、完成信息處理等方式來分析用戶的電力需求。通過應(yīng)用這種分析，各方可以締結(jié)供應(yīng)協(xié)議以促進(jìn)決策。

3 智能電網(wǎng)的運(yùn)行特點(diǎn)

3.1 自愈性

智能和自愈是智能電網(wǎng)的重要組成部分，也是安全運(yùn)行的重要組成部分。智能電網(wǎng)的自愈能力側(cè)重于在電源故障后，智能系統(tǒng)通過自身的檢測能力來檢查故障原因，以便在人力不足的情況下解決工作問題。智能電網(wǎng)還可以通過檢查、分析等來確定故障隔離。組件和選擇最佳電路進(jìn)行故障隔離，以確保局部斷電不會(huì)進(jìn)一步增加，并將對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響降至最低。

3.2 兼容性

智能電網(wǎng)的兼容性也是電力系統(tǒng)運(yùn)行的一個(gè)重要特征。傳統(tǒng)的電力管理系統(tǒng)只能控制發(fā)電，而現(xiàn)代的風(fēng)力、太陽能和核電廠得不到充分的控制。面向現(xiàn)代信息技術(shù)的智能電網(wǎng)具有良好的兼容性，可用于相線、風(fēng)能和核電站等供電技術(shù)的綜合管理，以及滿足微網(wǎng)運(yùn)行和分布式電網(wǎng)配電的實(shí)際需求。

3.3 交互性

我國智能電網(wǎng)的建設(shè)需要許多新技術(shù)，以確保智能電網(wǎng)在市場上得到良好的應(yīng)用。要做到這一點(diǎn)，電力公司需要深入群眾的實(shí)際生活，以便了解群眾對(duì)電力的真實(shí)需求，并及時(shí)規(guī)范其市場，從而推動(dòng)電力行業(yè)的進(jìn)步。

3.4 經(jīng)濟(jì)性

在我國建立智能電網(wǎng)有助于增加電力的使用，減少運(yùn)輸中的電力消耗，通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)改革顯著提高知識(shí)水平，實(shí)現(xiàn)商業(yè)利益最大化，并穩(wěn)定電力行業(yè)。

3.5 智能化

在我國智能電網(wǎng)的建設(shè)過程中，智能是建設(shè)過程中必不可少的一部分，并提供智能診斷和適應(yīng)能力。智能電網(wǎng)能夠在發(fā)生故障時(shí)及時(shí)進(jìn)行自我診斷，找出故障的確切原因，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，及時(shí)消除故障并恢復(fù)電網(wǎng)的運(yùn)行。

4 智能電網(wǎng)系統(tǒng)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的需求分析

對(duì)電力需求的響應(yīng)意味著發(fā)電接收到一個(gè)反饋設(shè)計(jì)，這個(gè)反饋設(shè)計(jì)來自于自身用電行為的改變。通過在電力市場中使用需求響應(yīng)機(jī)制，以電價(jià)作為引導(dǎo)信號(hào)來加強(qiáng)需求，在電力市場的實(shí)際競爭中確立了供應(yīng)的作用，在供應(yīng)和需求之間建立了科學(xué)有效的聯(lián)系，并且創(chuàng)造了智能、靈活和互動(dòng)的電網(wǎng)、新的需求形式。智能電網(wǎng)是響應(yīng)機(jī)制的一個(gè)重要特征，它在新的自動(dòng)化電力規(guī)劃關(guān)系中提供了靈活性和交互性。這種關(guān)系中的靈活性有兩個(gè)維度:第一階段，足夠靈活，能夠快速響應(yīng)市場變化和客戶要求，并根據(jù)電力用戶的真實(shí)需求提供增值服務(wù)。第二，該系統(tǒng)足夠靈活，能夠滿足新電力和連接要求。當(dāng)電力系統(tǒng)和電網(wǎng)被部署時(shí)，用傳統(tǒng)的電力平衡網(wǎng)絡(luò)難以控制電力公司的高功耗和高成本。

5 智能電網(wǎng)技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化中的應(yīng)用和發(fā)展

5.1 專家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)在人工智能中的應(yīng)用非常廣泛。在專家系統(tǒng)的幫助下，可以對(duì)關(guān)于實(shí)際工作狀態(tài)的已知信息進(jìn)行歸納和總結(jié)，可以調(diào)動(dòng)內(nèi)部信息，以便在控制系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)找到有效的解決方案。在智能技術(shù)研究程度較高的國家，專科醫(yī)生的研究和應(yīng)用更早。不同的領(lǐng)域和應(yīng)用程序需求在信息組成方面表現(xiàn)出顯著的差異，在一個(gè)新的領(lǐng)域中，從最初的信息整合開始就必須采用這些信息。在電力線的自動(dòng)化電力管理系統(tǒng)中應(yīng)用專家系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)專家信息的重要合并，以及建立屬于專業(yè)系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。在此基礎(chǔ)上，模擬專家的流程，分析技術(shù)問題，做出決策。在電力管理系統(tǒng)發(fā)生緊急情況時(shí)，應(yīng)用專家系統(tǒng)可以高效地完成問題分析和故障處理，以避免事故或減少事故的影響。為此，首先要在專家系統(tǒng)中建立一個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。收集數(shù)據(jù)很難，在這個(gè)時(shí)代，很多問題的處理都要靠人工決策。因此，在許多情況下，很難只捕捉底層信息，以優(yōu)化重要決策信息的信息處理。由于氣候條件和電力消耗等因素，電網(wǎng)的狀況可能因地區(qū)而異。專家系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫的開發(fā)特別令人感興趣，因?yàn)橄到y(tǒng)操作和工作量的差異非常大。另外，電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的具體情況比較復(fù)雜，包括引起故障的原因、故障的嚴(yán)重程度等。為此，還需要注意錯(cuò)誤原因的細(xì)節(jié)，其中不能忽視監(jiān)控設(shè)備的重要性，設(shè)備的監(jiān)控能夠檢測系統(tǒng)的狀態(tài)，并將該狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)處理進(jìn)行比較。在電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行使用中會(huì)受到多種不同因素的影響，產(chǎn)生的問題相對(duì)復(fù)雜，電力調(diào)度將面臨更加復(fù)雜的挑戰(zhàn)，需要依靠豐富的經(jīng)驗(yàn)排除電力調(diào)度故障，傳統(tǒng)模式和普通軟件無法滿足這一要求，應(yīng)用專家系統(tǒng)能夠更好地滿足調(diào)度系統(tǒng)的需求。

5.2 可視化技術(shù)的應(yīng)用

可視化技術(shù)被廣泛使用，并且允許統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)、運(yùn)動(dòng)軌跡的恢復(fù)以及諸如視頻娛樂和醫(yī)療保健等領(lǐng)域中的應(yīng)用。能量系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能可以通過可視化技術(shù)的應(yīng)用來表示。在某些專業(yè)中，生成的可視化信息也可以轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，在轉(zhuǎn)換過程中完成數(shù)據(jù)的分析和展開。然而，這種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是有限的，并且在大多數(shù)情況下需要操作者的監(jiān)控。必須檢查和分析通過可視化系統(tǒng)收集的大量信息，這無疑增加了技術(shù)人員的工作量，這與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不相容。因此，用于信息可視化的數(shù)據(jù)挖掘處理現(xiàn)在是智能技術(shù)研究的中心組成部分，并且對(duì)用于電力規(guī)劃的自動(dòng)化系統(tǒng)的操作具有影響。該分析的另一個(gè)觀點(diǎn)表明，在可視化技術(shù)中圖像信息的處理和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換是雙向的，即圖像信息的應(yīng)用允許基于信息獲取數(shù)據(jù)或創(chuàng)建圖像。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像可以提高相關(guān)操作人員的工作效率，并在需要手動(dòng)設(shè)置控制選項(xiàng)時(shí)減輕員工的壓力。借助可視化技術(shù)，您可以應(yīng)用數(shù)據(jù)創(chuàng)建獨(dú)特的2D和3D影像，省略數(shù)據(jù)驗(yàn)證，并提高分析效率。

5.3 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建智能信息平臺(tái)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是智能的重要組成部分，通過人工智能模仿人類的思維模式來組織各種程序。電源管理系統(tǒng)是可操作的，并且必須與實(shí)時(shí)電源一起工作，實(shí)時(shí)電源將復(fù)雜的實(shí)時(shí)信息與智能的重新連接平臺(tái)相結(jié)合，該平臺(tái)能夠有效地整合實(shí)時(shí)信息。過去，監(jiān)測人員必須完成信息的收集和基本信息的恢復(fù)，因此工作量巨大。而智能處理模型能夠立即收集大量數(shù)據(jù)并快速處理數(shù)據(jù)，這減輕了人工數(shù)據(jù)處理的壓力，提高了數(shù)據(jù)處理效率，加快了數(shù)據(jù)處理速度，在報(bào)價(jià)需求不斷變化的系統(tǒng)中更快地處理數(shù)據(jù)，為報(bào)價(jià)調(diào)整提供了更充分的時(shí)間，保證了能耗的穩(wěn)定性。借助神經(jīng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用優(yōu)勢，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)電源管理、全面的信息收集和數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋，同時(shí)跟蹤數(shù)據(jù)以避免由于操作選擇不足而導(dǎo)致的問題。根據(jù)電力規(guī)劃的區(qū)域結(jié)構(gòu)，智能系統(tǒng)將行政區(qū)域垂直劃分為A-F-6個(gè)區(qū)域，并在每個(gè)案例中定義相應(yīng)的橫向分支內(nèi)容。只要發(fā)布系統(tǒng)中的信息發(fā)生變化，程序系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生變化[1]。

5.4 對(duì)電力調(diào)度進(jìn)行考核評(píng)估

電力規(guī)劃自動(dòng)化中的智能節(jié)能技術(shù)的定期審查和評(píng)審是確保電力系統(tǒng)安全的重要組成部分。智能電網(wǎng)只需要檢查電路，如果它要在電力規(guī)劃的自動(dòng)化方面得到進(jìn)一步改善。當(dāng)電力公司評(píng)估電力需求時(shí)，需要對(duì)電力調(diào)度人員的實(shí)際基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行審查，以評(píng)估技術(shù)人員的實(shí)際技術(shù)要求。這不僅決定了整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行方式，還可以發(fā)現(xiàn)智能電網(wǎng)在電力調(diào)度自動(dòng)化過程中出現(xiàn)的問題，從而促進(jìn)智能電網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展[2]。

5.5 智能廣域電力調(diào)度機(jī)器人

智能電網(wǎng)是通過使用智能廣域網(wǎng)機(jī)器人搜索來規(guī)劃整個(gè)電力調(diào)度過程，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電力規(guī)劃的理想或最佳形式。我國的智能廣角規(guī)劃器已經(jīng)投入網(wǎng)絡(luò)電路檢測。雖然機(jī)器人的技術(shù)尚未成熟，但理論上是控制所有停電和電力系統(tǒng)并有效控制和預(yù)防這些事件以及實(shí)際實(shí)現(xiàn)供電自動(dòng)化的一整套問題。未來的電力公司可以通過平衡盡可能廣泛的機(jī)器人流來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化電力調(diào)度的管理，從而有效地減少網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃人員和員工的物理工作量。此外，它們還可以提高電源規(guī)劃的準(zhǔn)確性。作為我國智能電網(wǎng)的下一步發(fā)展目標(biāo)，我們應(yīng)該加大研發(fā)投入，加快電力供應(yīng)領(lǐng)域的電力規(guī)劃進(jìn)度，提高安全性，盡早解決電力消耗問題[3]。

5.6 自動(dòng)化的電力調(diào)度對(duì)電力資源整合

智能電網(wǎng)在自動(dòng)化電力規(guī)劃任務(wù)中的優(yōu)勢在于，可以毫無壓力地獲得新開發(fā)的電力。為了滿足我國日益增長的電力需求，近年來我們新建了許多大型發(fā)電廠和大型電網(wǎng)，以滿足社會(huì)對(duì)電力的需求。然而，在新舊電網(wǎng)的自動(dòng)合并中，使用傳統(tǒng)的合并方法是電力公司的大量工作和較大投資，使得重新設(shè)計(jì)沒有必要。為此，電力公司必須在電力規(guī)劃的自動(dòng)化中積極采用智能規(guī)劃技術(shù)，以減少電力整合中的資源消耗，增加電工真實(shí)工作環(huán)境的安全性，減少供電公司的資本投資，并增加公司的盈利能力[4]。

6 結(jié)束語

在電力規(guī)劃中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提高了調(diào)度效率，總體上保證了供電和運(yùn)行的穩(wěn)定性。人工智能的應(yīng)用提高了電力管理系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，使系統(tǒng)更高效，并使自動(dòng)化技術(shù)適應(yīng)更復(fù)雜的操作要求。因此，重要的是考慮在自動(dòng)化節(jié)能系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能，以促進(jìn)技術(shù)的整合。如今，專家系統(tǒng)、可視化技術(shù)和新的網(wǎng)絡(luò)化智能平臺(tái)得到了廣泛應(yīng)用。他們通過結(jié)合具體的應(yīng)用要求，優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)在不同領(lǐng)域的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)更深入的研究和更高的應(yīng)用性能[5]。