電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的運(yùn)用

林麗麗

摘 要：在社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，各個(gè)領(lǐng)域消耗的電力能源不斷增多，傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)模式無法滿足使用需求，需要電力企業(yè)積極運(yùn)用人工智能技術(shù)，利用該技術(shù)構(gòu)建電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，一方面提高電力企業(yè)安全穩(wěn)定的運(yùn)行能力，另一方面提高電力能源供應(yīng)效率，從而借助電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，促進(jìn)電力企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：人工智能;電力調(diào)度;自動(dòng)化系統(tǒng)

人們在生活和工作中，對電力能源的需求量不斷增加，提高電力企業(yè)的供電能力，需要運(yùn)用電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備自動(dòng)化調(diào)度能力，可以快速傳輸調(diào)度信息和數(shù)據(jù)，使電力供應(yīng)更加穩(wěn)定。在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中，積極應(yīng)用人工智能技術(shù)，既能優(yōu)化和完善系統(tǒng)，使資源進(jìn)行有效的優(yōu)化配置，還能降低安全事故發(fā)生的概率，有效控制運(yùn)維成本。

1 人工智能技術(shù)的概述和發(fā)展

人工智能技術(shù)由多個(gè)領(lǐng)域的不同學(xué)科組成，其中自動(dòng)化技術(shù)、信息智能技術(shù)是重要的組成部分?，F(xiàn)階段人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造、工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，使生產(chǎn)過程完全處于自動(dòng)化狀態(tài)，無需人工操作，即可完成生產(chǎn)、問題處理等工作。將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電力調(diào)度系統(tǒng)中，利用人工智能技術(shù)，可以將調(diào)度系統(tǒng)建立成獨(dú)立單元，使每個(gè)單元具備較高的信息處理能力。每個(gè)單元均具備獨(dú)立的運(yùn)行能力，借助人工智能技術(shù)構(gòu)建相互聯(lián)系的關(guān)系，可以提升信息存儲(chǔ)以及傳輸?shù)哪芰Α?/p>

人工智能技術(shù)在應(yīng)用過程中，通過模仿人體神經(jīng)系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)電保護(hù)原理，最大程度保護(hù)電力系統(tǒng)正常的運(yùn)行，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，人工智能技術(shù)會(huì)快速查找引發(fā)問題的原因，根據(jù)原因?qū)嵤┙鉀Q措施。此外在應(yīng)用人工智能技術(shù)時(shí)，會(huì)使電力調(diào)度系統(tǒng)具備隔離運(yùn)行的能力，若電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，電力調(diào)度系統(tǒng)仍能正常的運(yùn)行。在電力系統(tǒng)發(fā)展過程中，隨著系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)愈發(fā)的復(fù)雜，充分發(fā)揮人工智能技術(shù)的整合和集成優(yōu)勢，不斷提升電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行能力。

2 當(dāng)前電力調(diào)度中存在的不足之處

現(xiàn)階段電力調(diào)度工作存在的不足，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一，傳統(tǒng)的調(diào)度模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦湍Ｊ?，許多員工不具備專業(yè)化能力，在電源接入、配置自動(dòng)化設(shè)備以及實(shí)施管理措施等方面，均出現(xiàn)不同程度的問題，進(jìn)而影響到電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建;二，許多企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行管理模式，導(dǎo)致信息處理等工作經(jīng)常出現(xiàn)問題，并且工作效率較低，日常管理成本不斷增加。

3 探索在電力調(diào)度中應(yīng)用人工智能技術(shù)

人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用過程，是從1956年由邏輯理論家提出，并在該年設(shè)計(jì)出專家系統(tǒng)，發(fā)展至1970年，提出感知機(jī)和8P神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)入到2000年以后，PSO電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、負(fù)荷預(yù)測及優(yōu)化等理念，逐漸應(yīng)用在電力調(diào)度系統(tǒng)中，并成為現(xiàn)階段電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)。

3.1 應(yīng)用人工智能進(jìn)行日常管理

將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)，可以極大的緩解調(diào)度員的工作壓力，調(diào)度員只需通過計(jì)算機(jī)，即可快速完成交接班、調(diào)度日志、每日匯報(bào)、購電記錄等工作，上述工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，全部由人工智能技術(shù)獨(dú)立完成，日常管理工作中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以提高管理工作效率。此外人工智能技術(shù)可以分析電網(wǎng)情況，包括運(yùn)行狀態(tài)、設(shè)備性能等，通過分析可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問題，人工智能技術(shù)會(huì)在最短的時(shí)間內(nèi)處理問題，保證電網(wǎng)運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。在傳統(tǒng)的日常管理工作中，人工操作會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，對電網(wǎng)下達(dá)錯(cuò)誤的指令，致使電網(wǎng)無法正常的運(yùn)行。為避免錯(cuò)誤引發(fā)的安全事故，利用人工智能技術(shù)，可以保證每項(xiàng)下達(dá)的命令準(zhǔn)確無誤，并且極大的簡化管理工作流程，防止每個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而提升電力調(diào)度系統(tǒng)精細(xì)化管理質(zhì)量。

3.2 應(yīng)用專家系統(tǒng)進(jìn)行主動(dòng)電力調(diào)度

專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下，專家、知識(shí)工程師，通過人機(jī)交互界面，可以獲取專業(yè)知識(shí)，在知識(shí)獲取過程匯總，理解機(jī)器的表達(dá)形式，將表達(dá)形式存儲(chǔ)在知識(shí)庫中，知識(shí)庫向推理機(jī)、綜合管理數(shù)據(jù)庫等傳輸信息，完成一系列的電力調(diào)度工作。此外用戶也可以通過人機(jī)交互界面，在解釋器的幫助下，掌握電力調(diào)度信息，以便合理控制電力能源使用。

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中，專家系統(tǒng)是重要的組成部分，針對電力調(diào)度系統(tǒng)存在的特殊問題，專家系統(tǒng)具備快速處理能力，保證電力調(diào)度系統(tǒng)正常的運(yùn)行。專家系統(tǒng)是由多個(gè)構(gòu)件組成，包括人機(jī)交互界面、知識(shí)庫、推理機(jī)以及綜合數(shù)據(jù)庫。以系統(tǒng)中的知識(shí)庫為例，知識(shí)庫主要用于存儲(chǔ)電力調(diào)度知識(shí)，并借助豐富的經(jīng)驗(yàn)，掌控調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行過程。使用綜合數(shù)據(jù)庫，電力調(diào)度系統(tǒng)會(huì)使用到原始數(shù)據(jù)，根據(jù)原始數(shù)據(jù)制定電力調(diào)度計(jì)劃。專家系統(tǒng)在電力調(diào)度系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，根據(jù)不同用戶的用電情況，專家系統(tǒng)會(huì)利用用戶的用電數(shù)據(jù)，構(gòu)建電量虛擬模型，在模型內(nèi)預(yù)測用戶用電量的變化情況。如以公共場所為例，虛擬模型會(huì)分析出公共場所用電高峰和低谷，根據(jù)高峰和低谷調(diào)整供電量，既要向高峰時(shí)段提供充足的電量，還要提高電量能源的利用率;其次，專家系統(tǒng)會(huì)制定電力調(diào)度預(yù)案，防止在短時(shí)期內(nèi)，電力能源使用量不斷增加，影響到正常的供電運(yùn)行，通過調(diào)度預(yù)案，及時(shí)補(bǔ)充存在的用電缺口，保證用戶正常的生產(chǎn)和經(jīng)營。

3.3 應(yīng)用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化技術(shù)進(jìn)行電力調(diào)度

傳統(tǒng)的電力調(diào)度模式，需要調(diào)度員進(jìn)行復(fù)雜的管理工作，重要工作用于處理大量的調(diào)度數(shù)據(jù)信息，并且處理過程較為繁瑣，調(diào)度員會(huì)花費(fèi)較多的時(shí)間和精力，若調(diào)度員處理數(shù)據(jù)時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，會(huì)影響到電力調(diào)度系統(tǒng)正常的運(yùn)行。為提高數(shù)據(jù)信息的處理效率和精度，避免發(fā)生錯(cuò)誤，使調(diào)度員擺脫繁瑣的工作，將深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化技術(shù)應(yīng)用在電力調(diào)度系統(tǒng)中，該技術(shù)可以在海量的數(shù)據(jù)信息中，快速找到所需要的信息，將信息制作成圖片的形式，形象的展示在調(diào)度員面前，可以直觀的掌握調(diào)動(dòng)情況，根據(jù)實(shí)際情況實(shí)施管理措施。此外將現(xiàn)實(shí)技術(shù)與深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可視化技術(shù)高度融合，為電力調(diào)動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，構(gòu)建可視化單元，對每個(gè)單元進(jìn)行智能化管理，可以提高電力調(diào)度的精度。

3.4 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電力調(diào)度

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在電力調(diào)度系統(tǒng)中，可以將電力調(diào)度系統(tǒng)構(gòu)建成連接模型，連接模型具有人類大腦的抽象性和模擬性思維。在連接模型中存在復(fù)雜的非線性關(guān)系，在模型中非線性關(guān)系產(chǎn)生的定量或者定性信息，以單元的形式存儲(chǔ)在神經(jīng)元中，并且每個(gè)神經(jīng)元具備容錯(cuò)功能，可以快速處理各個(gè)神經(jīng)元存在的問題。此外神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具備多種功能，包括自主學(xué)習(xí)、聯(lián)想存儲(chǔ)以及尋找破解等。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，電力調(diào)度系統(tǒng)可以預(yù)測短期內(nèi)承受的負(fù)荷，短期時(shí)間包括季節(jié)、周以及日，所以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)會(huì)建立季節(jié)預(yù)測、周預(yù)測等模型，通過不同的模型，可以預(yù)測電力系統(tǒng)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)可能引發(fā)的安全事故，在模型中采用有效的方法進(jìn)行處理，避免潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)影響電力調(diào)度系統(tǒng)正常的運(yùn)行。電力調(diào)度系統(tǒng)中會(huì)配置不同的設(shè)備，包括變壓器、母線等，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)設(shè)備構(gòu)建預(yù)測模型，通過預(yù)測及時(shí)處理潛在的問題。

4 結(jié)語

綜上所述，在電網(wǎng)運(yùn)行管理工作中，電力調(diào)度工作尤為重要，運(yùn)用人工智能技術(shù)構(gòu)建電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，通過專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一方面優(yōu)化和完善電力調(diào)度系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化能力，使每個(gè)環(huán)節(jié)的工作，均能快速有效的處理產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，另一方面實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，提高電力能源的利用率，為用戶提供更加穩(wěn)定的電力能源，從而創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙磊.人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，（11）：164.