人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

王 川，張 杰，李 偉，張勁松

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司紅河供電局，云南 蒙自 661100）

電力調(diào)度，是區(qū)域生產(chǎn)動(dòng)力供應(yīng)的主要形式，它與社會(huì)生產(chǎn)、資源開(kāi)發(fā)以及綠色發(fā)展等方面均有密切關(guān)聯(lián)。為適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要、電力調(diào)度環(huán)節(jié)工作，就需要在當(dāng)前技術(shù)實(shí)踐工作結(jié)構(gòu)之上，不斷地進(jìn)行實(shí)踐手段的優(yōu)化與創(chuàng)新。

1 人工智能技術(shù)概述

人工智能技術(shù)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)結(jié)構(gòu)中的主要分支[1]。該技術(shù)主要是在信息程序基礎(chǔ)之上，融合了仿生生物技術(shù)、數(shù)字化程序等方面內(nèi)容，它是社會(huì)資源協(xié)調(diào)整理和科學(xué)運(yùn)作的主要方法，具有兼容性強(qiáng)、資源開(kāi)發(fā)形式多元、實(shí)際操作便捷等優(yōu)勢(shì)。

隨著社會(huì)信息產(chǎn)業(yè)不斷更新與發(fā)展，社會(huì)產(chǎn)業(yè)資源的研究深入性也在不斷的加強(qiáng)，借助人工智能技術(shù)，做好各個(gè)方面的資源調(diào)節(jié)，已經(jīng)成為諸多行業(yè)未來(lái)發(fā)展的主要趨勢(shì)。比如，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，就主要利用專家診斷、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管等優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行了電力傳輸資源協(xié)調(diào)管控。即，人工智能技術(shù)的運(yùn)用與創(chuàng)新，基本上達(dá)到了行業(yè)服務(wù)品質(zhì)提升和工作效率的同步增強(qiáng)，這是質(zhì)與量相互兼容的技術(shù)實(shí)踐形態(tài)。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的主要功能

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)帶有四種功能。其一，該電力系統(tǒng)帶有自動(dòng)化功能，電力系統(tǒng)中的重要部分為變電站，利用其自動(dòng)化能有效調(diào)動(dòng)電網(wǎng)的監(jiān)控，由于變電站內(nèi)采用分布式結(jié)構(gòu)，且存在分層控制，其內(nèi)部蘊(yùn)含的多種功能都能存在于電氣設(shè)備中的繼電保護(hù)裝置與遠(yuǎn)動(dòng)終端內(nèi)，使變電站在運(yùn)行過(guò)程中能始終采取綜合控制策略。工作人員借助電力調(diào)度系統(tǒng)可完成數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)傳與遙測(cè)，還能遙控電氣設(shè)備的控制中心，使變電站在無(wú)人狀態(tài)下也能完成值守工作。

其二，自動(dòng)化的電力調(diào)度還帶有極強(qiáng)的控制與監(jiān)視功能，當(dāng)前的電力調(diào)度系統(tǒng)可自行開(kāi)展發(fā)電控制，運(yùn)用安全分析或經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的數(shù)據(jù)可使其功能進(jìn)一步得到延展。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中可開(kāi)展信息采集、顯示、處理、告警與打印工作，而監(jiān)視功能則存在于運(yùn)行期間，并能夠?qū)崟r(shí)記錄其應(yīng)用的數(shù)據(jù)信息。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生事故或出現(xiàn)異常時(shí)借助監(jiān)視程序可對(duì)其完成自動(dòng)識(shí)別，調(diào)度員在觀測(cè)到電氣參數(shù)與當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)不符時(shí)會(huì)果斷應(yīng)用其內(nèi)部的控制功能。工作人員運(yùn)用此功能可有效隔斷斷路器開(kāi)關(guān)，阻隔變壓器與靜電電容器組的接頭，避免安全事故的發(fā)生。

其三，電力調(diào)度系統(tǒng)還帶有安全分析功能，即SA，此項(xiàng)功能會(huì)起到預(yù)防作用，使電力設(shè)備“防患于未然”。SA功能可借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)高效分析電網(wǎng)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，基于其涉及到系統(tǒng)中的每個(gè)環(huán)節(jié)，因而會(huì)預(yù)測(cè)出系統(tǒng)內(nèi)部可能出現(xiàn)的安全隱患，工作人員可采用必要的預(yù)防措施，繼而防止事故的發(fā)生。管理人員可定期運(yùn)用電力調(diào)度的SA 功能，該方式能及時(shí)縮減電網(wǎng)運(yùn)行成本，加強(qiáng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

其四，電力自動(dòng)化系統(tǒng)還可以科學(xué)處理軟件信息，具體來(lái)說(shuō)，調(diào)度中心運(yùn)用多種手段能收集到多類電網(wǎng)信息，在應(yīng)用過(guò)程中需借助應(yīng)用軟件開(kāi)展處理工作，從而更好地服務(wù)在調(diào)度生產(chǎn)中。采用軟件期間，針對(duì)該階段電網(wǎng)的運(yùn)行情況，調(diào)度員需開(kāi)展監(jiān)視工作，才能有效地分析出電網(wǎng)的運(yùn)行情況，保障其時(shí)刻處在較高的經(jīng)濟(jì)安全水平，快速地完成事故的判斷與決策。

3 人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用要點(diǎn)可歸納為：

3.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能平臺(tái)的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建，是人工智能技術(shù)模仿人的思維構(gòu)架而構(gòu)建的程序運(yùn)用形態(tài)。它就像是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，自由進(jìn)行節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的互動(dòng)和溝通，從而保障了信息溝通的多元性[2]。電力調(diào)度自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要是針對(duì)供電區(qū)域范圍之內(nèi)的實(shí)際情況。程序依據(jù)電力供應(yīng)的實(shí)際情況所實(shí)行的電網(wǎng)參數(shù)、監(jiān)控人員工作以及信息采集反饋信息記錄等方面進(jìn)行對(duì)應(yīng)服務(wù)。將人工智能技術(shù)融合其中，不僅承接了電力調(diào)度最基礎(chǔ)的程序操控項(xiàng)目，還可以依據(jù)項(xiàng)目實(shí)際狀況，有序地進(jìn)行數(shù)據(jù)溝通，繼而提升了信息傳輸和管理的保障。

比如，某地區(qū)人工智能技術(shù)在電力調(diào)度環(huán)節(jié)應(yīng)用后，為適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，各個(gè)方面工作具體推進(jìn)過(guò)程中，程序數(shù)據(jù)信息資源的調(diào)控與運(yùn)作環(huán)節(jié)，就主要展現(xiàn)出了神經(jīng)化數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)：（1）智能化程序的運(yùn)用，按照實(shí)際狀況形成電力管理、信息收集、信息采集反饋記錄等方面的信息體系構(gòu)建，且每一部分都通過(guò)終端設(shè)備進(jìn)行跟蹤性數(shù)據(jù)更新。如果局部數(shù)據(jù)資料部分出現(xiàn)明顯波動(dòng)，程序?qū)⒘⒓催M(jìn)行信息變化特殊性反饋記錄。（2）按照電力調(diào)度區(qū)域結(jié)構(gòu)，智能系統(tǒng)縱向?qū)⒐芾韰^(qū)域分為A-F 六個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域下都設(shè)定相應(yīng)的橫向分支內(nèi)容。一旦電力調(diào)度系統(tǒng)中各個(gè)部分信息變化，程序體系也將隨之進(jìn)行改變。（3）全面實(shí)行神經(jīng)系統(tǒng)中各項(xiàng)管理活動(dòng)研究時(shí)期，智能化調(diào)度管理系統(tǒng)既可以集中性、順向進(jìn)行內(nèi)容信息的記錄，又可以按照實(shí)際運(yùn)作體系針對(duì)性、逆向化地進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)神經(jīng)內(nèi)容的單獨(dú)反饋。

3.2 專家診斷渠道的應(yīng)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(diào)度環(huán)節(jié)中運(yùn)作的方法。其一，專家診斷渠道的應(yīng)用，采用程序自動(dòng)感應(yīng)裝置，進(jìn)行自動(dòng)化電力調(diào)度系統(tǒng)的自由化檢驗(yàn)。其二，專家診斷渠道，是外部信息傳輸和輸入檢測(cè)的端口，它能夠依據(jù)區(qū)域范圍之內(nèi)電力調(diào)度的電波波峰變化、數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)等信息面，實(shí)現(xiàn)了電力調(diào)度信號(hào)穩(wěn)定性的判斷。

比如，某地區(qū)將人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用時(shí)的工作實(shí)施要點(diǎn)歸納為：（1）人工智能化技術(shù)運(yùn)用期間，程序?qū)⒃械目刂茖?duì)象指令調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)換為具有信息自由分析能力的結(jié)構(gòu)。只要外部程序中出現(xiàn)了與其基礎(chǔ)因素不相適應(yīng)的信號(hào)。專家診斷體系將自動(dòng)對(duì)出現(xiàn)運(yùn)行故障的區(qū)域進(jìn)行電力調(diào)度故障警報(bào)，相應(yīng)的，程序就會(huì)啟動(dòng)自主修復(fù)指令，針對(duì)故障問(wèn)題給予修復(fù)和完善的方法。（2）開(kāi)展多元化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)控與研究過(guò)程中，人工智能化程序?qū)＜以\斷系統(tǒng)，還設(shè)定了外部檢測(cè)渠道。它將按照前期已經(jīng)設(shè)定的電壓、電阻、電容等方面參數(shù)，對(duì)于實(shí)踐運(yùn)作活動(dòng)不相適應(yīng)的信號(hào)波進(jìn)行阻擋，亦或者在傳輸中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，相應(yīng)的給予信號(hào)強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)。

3.3 多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用

人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化實(shí)踐過(guò)程中，較具代表的實(shí)踐形態(tài)，要屬多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用。其一，人工智能技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，它將數(shù)字化信息、動(dòng)態(tài)畫(huà)面、程序運(yùn)作流程等信息傳輸形態(tài)很好地融合在一起，以實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化程序信息呈現(xiàn)形式的自由轉(zhuǎn)換。其二，多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用，就是在區(qū)域范圍之內(nèi)協(xié)調(diào)管控電網(wǎng)時(shí)期，各個(gè)部分的調(diào)度信息分析要深入對(duì)比和評(píng)估。

比如，某地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)自動(dòng)化分析過(guò)程中，人工智能化技術(shù)在其中的運(yùn)用要點(diǎn)可歸納為：（1）與區(qū)域性電力調(diào)度體系綜合服務(wù)時(shí)，技術(shù)人員可借助大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)信息模型等手段，從局部數(shù)據(jù)分析的視角，對(duì)區(qū)域電力供應(yīng)的實(shí)際狀況進(jìn)行記錄。（2）人工智能化技術(shù)可通過(guò)宏觀數(shù)據(jù)波感應(yīng)的方式，從電力調(diào)度結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性以及局部調(diào)節(jié)的情況，實(shí)現(xiàn)各類電力信息傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的自由化調(diào)節(jié)。（3）人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化管理體系內(nèi)的融合，在于它每月都會(huì)在資源調(diào)度數(shù)據(jù)反饋后，從區(qū)域用電的基本規(guī)律、用戶用電高峰階段等方面，評(píng)估當(dāng)前電力調(diào)度結(jié)構(gòu)實(shí)踐操作的合理性。（4）多維度視覺(jué)形式的人工智能技術(shù)運(yùn)用，體現(xiàn)為系統(tǒng)可區(qū)域電網(wǎng)能源供應(yīng)的狀態(tài)，對(duì)每一部分的電力傳輸和應(yīng)用情況加以調(diào)節(jié)。此類資源運(yùn)用形式，可以很好地應(yīng)付在內(nèi)部電力傳輸強(qiáng)度突然增大的狀態(tài)之下，各項(xiàng)用電區(qū)域沖擊強(qiáng)度的調(diào)整。

3.4 電力設(shè)備故障

電力設(shè)備在開(kāi)展調(diào)度過(guò)程中會(huì)受到外部因素影響，引發(fā)不同程度的設(shè)備故障，也會(huì)影響到其自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。由于電力故障存有諸多不確定要素，在處理問(wèn)題時(shí)若采用傳統(tǒng)思維，難以得到想要的效果。因此，技術(shù)人員將人工智能技術(shù)帶到電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)，可有效解決諸多問(wèn)題。比如，電力調(diào)度系統(tǒng)在發(fā)生故障前，人工智能技術(shù)可進(jìn)行專業(yè)化的智能檢測(cè)，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)出該系統(tǒng)可能發(fā)生故障的位置，并找到易引發(fā)故障的要素，在技術(shù)人員的輔助下，工作人員及時(shí)開(kāi)展了設(shè)備維護(hù)與故障處理，或?qū)⒛骋徊糠謫为?dú)維護(hù)、隔離，使電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)更為穩(wěn)定地運(yùn)行。此外，在日常工作中，為防止安全事故的出現(xiàn)，電力部門(mén)可派遣專業(yè)的監(jiān)察人員定期利用人工智能技術(shù)檢測(cè)該自動(dòng)化系統(tǒng)，有助于快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)解決，從而保障該電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行[3]。

3.5 更好地服務(wù)于調(diào)度工作

隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)應(yīng)用到電力調(diào)度系統(tǒng)中已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，首先，在該系統(tǒng)中采用人工智能技術(shù)可有效處理與分析多項(xiàng)數(shù)據(jù)。通過(guò)該技術(shù)能有效設(shè)置電力模型，借助其內(nèi)部產(chǎn)生的參數(shù)可高效開(kāi)展負(fù)荷監(jiān)控與負(fù)載預(yù)測(cè)，并將可能產(chǎn)生故障的環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致分析，對(duì)解決電力調(diào)度的運(yùn)行起到較大幫助。與此同時(shí)，人工智能技術(shù)還可參與到電力工作的決策中，由于其內(nèi)部可存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)信息，也蘊(yùn)含著多類歷史數(shù)據(jù)，在決策過(guò)程中管理人員可借助歷史經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展專業(yè)分析，進(jìn)而改善處理效率。此外，由于電力調(diào)度系統(tǒng)較龐大，每日都會(huì)產(chǎn)生多種不同類別的數(shù)據(jù)，借助此類海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與研究，能更好地服務(wù)于調(diào)度工作。運(yùn)用人工智能技術(shù)可對(duì)每項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與提取，并利用歷史數(shù)據(jù)判斷其未來(lái)的發(fā)展方向，解決多種當(dāng)前調(diào)度問(wèn)題，該技術(shù)通過(guò)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)能最大程度地避免風(fēng)險(xiǎn)[4]。

3.6 高效服務(wù)于自動(dòng)化領(lǐng)域

電力調(diào)度管理人員運(yùn)用人工智能技術(shù)可有效轉(zhuǎn)變電力系統(tǒng)的運(yùn)行模式，由智能化、自動(dòng)化電網(wǎng)替代傳統(tǒng)電網(wǎng)。一般來(lái)講，電力調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)運(yùn)用到多項(xiàng)電纜驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其因損壞或被異常開(kāi)啟時(shí)可能會(huì)發(fā)生漏電情況，會(huì)嚴(yán)重威脅其運(yùn)行安全。若人工排查該問(wèn)題，會(huì)耗費(fèi)嚴(yán)重的人力、財(cái)力，且難以獲得較好效果，而引入人工智能技術(shù)則順利解決該問(wèn)題。管理人員利用人工智能技術(shù)設(shè)置電力調(diào)度運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，其內(nèi)部包含控制與監(jiān)視功能，通過(guò)監(jiān)視功能可看出調(diào)度運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)其具體位置后可采用多種方式解決。當(dāng)調(diào)度系統(tǒng)產(chǎn)生問(wèn)題后，為降低安全事故引發(fā)的概率，工作人員可采用人工智能技術(shù)中的控制功能，有效切斷各個(gè)電路間的聯(lián)系，避免電流引發(fā)的危險(xiǎn)，既提升了電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行水平，又保障了周遭安全，防止資源浪費(fèi)的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此，將該項(xiàng)技術(shù)作用到電力調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行中會(huì)使電網(wǎng)運(yùn)行更為高效。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用分析是現(xiàn)代化技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)與發(fā)展中綜合運(yùn)用的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能平臺(tái)的應(yīng)用、專家診斷渠道的應(yīng)用、多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用等方面，分析電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)智能化升級(jí)形式。因此，文章研究結(jié)果為社會(huì)電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新視角。