人工智能技术在电力调度中的应用

人工智能技术在电力调度中的应用

王帅 师宇飞

国网山西省电力公司长治市屯留区供电公司，山西省长治市 046100

摘要：电力调度工作对于人们的正常生产生活有重要作用，随着人们对电力需求的不断增多，电力调度系统的压力也在不断增大。要缓解电力调度的压力，实现电力系统的稳步运行，就要加大电力调度的系统的自动化程度。人工智能技术是电力调度自动化系统的重要技术，对于电力调度系统的平稳运行有重要意义。在电力调度自动化系统中运用人工智能技术，是电力调度系统未来的发展趋势。

关键词：人工智能技术；电力调度；应用

前言：

随着社会主义经济建设的不断发展，人们对于电力的需求也逐渐增大，电力系统由于自身相对比较复杂，仅仅依靠人工操作显然已经不能满足日益增加的用电需求。因此，人工智能技术应用于电力调度自动化系统就非常有必要，对电力调度工作的稳定与效率提升有着十分重要的作用。接下来，对人工智能技术应用于电力调度自动化系统进行了简要分析，以此可以为相关从业者提供参考。

1人工智能技术简述

人工智能,英文名为Artificial Intelligence,简称为AI,它是模拟、延伸、拓展人类智能的新技术。目前,人工智能技术已经广泛应用于机器视觉、人脸识别、指纹识别、智能搜索、无人驾驶等各个方面,大名鼎鼎的Google便应用人工智能算法进行智能搜索。

人工智能技术涉及到信息技术、神经学等多个领域，借助现代科学技术实现行为机器的自动化，并发现问题、解决问题的过程。人工智能应用于工业化生产中，由于具有极强的信息处理能力，发挥着重要作用。人工智能由多个处理单元组成，小单元之间相互独立又相互联系，可以进行信息储存并提取。

人工神经网络是基于机电保护原理，建立在对人的神经系统的模仿上，在电力系统出现故障时，可以及时判断故障原因，并对具体的故障情况进行分析。从安全的角度出发，应该将电力调度自动化系统进行隔离运行，随着自动化系统的规模在不断扩大，系统应用的复杂程度也在提高，需要进一步的整合和集成，因此需要对人工智能技术的进一步研究，提高自动化系统的安全性、开放性和稳定性。

党中央、国务院高度重视人工智能技术的发展。2019年8月，科技部发布了《国家新一代人工智能开放创新平台建设工作指引》，同时公布了平台名单，推动人工智能技术研究成果的落地，发挥人工智能的优势，驱动实体经济建设以及社会事业发展。从电力领域来说，当前正在朝向多元互联平台转变，构建的电力系统有了新特点，比如开放性和不确定性以及复杂化，电网已经逐渐演变为新型网络。按照《电力发展“十三五”规划》，各地区积极开展互联网+智能电网的建设，力求全面提高电力系统运行的智能化水平，增强电网接纳以及优化配置各类能源的能力。提出的电力物联网建设目标，主要是依托人工智能技术和移动互联技术等优势，达到万物互联以及人机交互的目标。

2电力调度中应用人工智能技术

从电力系统领域来说，人工智能技术的应用，通过搭建电网智慧调度系统，实现全局协调源-网-荷各类因素，达到精准调度和快速调度的目的。当前，具有较强复杂性的交直流电力系统快速发展以及新能源的广泛接入，给电网运行与控制带来极大的挑战，需要其更加快速化和智能化。引入人工智能技术，比如深度学习技术等，搭建电网智慧调度系统，通过电网运行机理的深度分析，以及调控规程自主理解学习以及故障快速处理等，能够获得电网暂稳态运行现状的分析，可以自动化识系统失稳机理，实现对运行事件的快速链接，提出调整稳定状态的方案。系统能够深度学习调度规程文本，进行调控行为模式的深度挖掘，可自动化生成系统调控任务等。除此之外，能够在线进行分析，研判大电网未来潮流，进行风险监测预警，实现对电力系统故障的有效判断和处理，重新构建电网拓扑，发挥着保证电网安全稳定运行的积极作用。

2.1应用人工智能进行日常管理

在电力系统中应用人工智能技术,调度员再也不必每天翻阅交接班记录,调度日志,每日汇报、发电机关停启动记录、继保更改、线路检修、购电记载、自动化缺陷记载、通讯缺陷记载等数十本记载,所有这些海量数据全部都可以交由人工智能技术进行处理。人工智能技术还可以对电网运行情况、设备情况、薄弱环节进行分析,使调度员对电网运行了如指掌。在电力调度日常管理中应用人工智能技术,还可以避免调度员下达错误命令,并避免调度员出现判断错误(调度员进行电力调度需要填报调度指令单,填写系统状态、设备编号等等内容,复杂繁琐,一旦出错就会造成电网面积瘫痪),使电力调度管理实现精细化。

2.2应用专家系统进行主动电力调度

专家系统属于AI的一个重要分支,它指的是在特定领域内具有专家水平解决问题能力的系统。专家系统由人机交互界面、知识库、推理机、综合数据库等部分构成。在知识库中,存储着大量专家的经验与知识;在综合数据库中,存储着一切原始数据。在电力调度中应用专家系统,可以根据电网运行的历史数据模型进行科学预测,提前估计哪些用户(如石油企业、矿业企业、化工企业、冶金企业、电信局、火车站、重要公共场所、人员密集场所)的电力需求在某些时段可能出现大幅增长,提前判断哪些用户的电力需求在某些时段可能出现大幅下降(如大学放暑假寒假后电力需求会出现季节性下降),提前为高危及重要电力客户预留电力(高危及重要电力客户供电绝不允许中断,否则会造成重大社会影响),做好调度预案,合理错峰,进行主动电力调度。当整个电网中的某一个客户实际用电突然出现急速增长时,应用专家系统还可以通过模糊算法迅速选择出最优方案,及时进行电力调度,补上用电缺口。

2.3应用深度神经网络可视化技术进行电力调度

在电力调度过程中,调度员需要对海量的数据信息随时进行调取、分析、寻找,过程极为枯燥繁琐,而且会耗费大量的时间与精力,出错率较高。应用深度神经网络可视化技术便可弥补这方面的不足。深度神经网络可视化技术可以对海量的信息、数据进行快速处理,从中遴选出调度员最需要的信息,并以图片、图形的形式形象直观地呈现在调度员眼前,方便调度员迅速作出正确判断。将深度神经网络可视化技术与增强现实技术结合,还可以为调度员随时提供电网系统各个节点的实际视觉、听觉信息,从而大大提高电力调度的精确性。

2.4应用神经网络进行电力调度

神经网络又称连接模型,是对人类大脑脑细胞神经网络基本特性的抽象和模拟。神经网络可以充分逼近任意复杂的非线性关系,所有定量或定性的信息都均分贮存于各神经元,具有高度的容错性。神经网络系统还具有自学习功能、联想存储功能、高速寻找优化解的能力。在电力调度中应用神经网络,可以对电网短期负荷进行科学预测,建立季节预测模型、周预测模型、日预测模型。应用神经网络还可以对电力系统多重复杂故障进行快速诊断,从数量众多的线路、变压器、母线中迅速寻找出故障位置,及时进行处理。

3结语

当前,电力调度属于电网运行管理中的一个薄弱环节。应用人工智能技术进行电力调度,可以降低调度中的出错率,提高电力调度的稳定性,保证电网更加高效的运行。未来电力领域的人工智能技术发展，受到深度学习技术和物联网技术以及大数据区块链技术等的支持，将会进一步完善和优化，人工智能技术的功能将会不断成熟。新一代的电力系统会朝向智能化电力系统方向发展，人工智能技术能够为其提供保障，比如电力系统设备运行管理以及系统控制等，发挥着重要的作用。

参考文献

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[3]章熙,姬源,黄育松.人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用研究[J].信息与电脑(理论版),2017(22):132-133.