智能技术在电力系统自动化中的应用分析

刘谋广

（国网湖南省电力有限公司洪江区供电分公司，湖南 怀化 418200）

近年来，智能技术快速发展，技术水平不断提高，尤其是人工智能技术，为电力系统自动化运行提供了有力保障，在电力系统运行和控制以及管理等多个领域，发挥着重要的作用。从智能技术的应用效果来说，发挥自身的自动化以及智能化优势，促使电力产业实现了智能化升级，比如决策智能以及管理智能，推动电力系统持续发展。

1 课题研究的意义

从电力行业发展的影响角度来说，直接关系着国计民生的发展。“十二五”以来，电网工程建设投资不断增长，如表1所示。以湖南为例，未来三年将会完成1 000亿元电网投资。未来，电力建设发展的主要方向为推进新能源以及可再生能源装备、智能电网用输变电以及用户端设备等。电网自动化为发展的主要方向，指的是利用计算机和其他先进技术，取代人工操作，实现对电力系统运行的高精度检测和控制，确保电力系统能够安全稳定运行。这需要强有力的技术力量支持，以智能技术为核心，将会带动相关技术的应用研究。基于推动电力系统自动化发展的目的，加大此课题的研究，有着重要的意义。

表1 2012～2016年中国电网投资数据整理

2 电力系统自动化中的智能技术

2.1 案例概述

以湖南电网为例，借助智能技术和网络信息技术，解决电力系统运行问题。在2017年创建了湖南电网智能运检管控中心，搭建了运检智能化分析管控系统平台和其他系统。管控中心通过发挥各类技术手段的优势，实现对设备状态的有效管控，提高了运检管理水平，确保了特高压大电网安全稳定运行。

2.2 管控中心的技术应用方案

从硬件设备方面来说，配置了V3C智能中控系统，实现了对屏幕和离子墙等设备的全面集中控制，同时配置了会议视屏以及可视电话，能够为运检作业和事故处理等工作会议开展，提供硬件支持。管控中心下面设置了5个专业室，主要如下：（1）运检指挥室；（2）生产值班室；（3）状态管控室；（4）大数据分析室；（5）灾情监测预警室，负责电网设备检修、变电站运行监视与分析等工作。

从软件建设的方面来说，实现了和14个外接系统的横向集成，比如PMS2.0系统等，实现对电网运行动态化监测，并且实现了现场作业基于GIS技术的综合展示。构建了运检智能分析管控系统，围绕信息汇集业务、预警研判业务、过程管控以及生产指挥业务开展，共设计30个子模块，涉及生产指挥和输变电、换流模块。值得一提的是，管控中心接入了水电机组远程实施决策系统以及配电网大数据分析应用平台等各类湖南特色系统。以大数据分析平台为例，集成了生产业务系统和调度业务系统等，能够自动化统计与分析配电台区重过载以及三相不平衡等指标，实现对省、市县等的穿透性管理，获得了不错成效，整理如表2所示。通过运行监控，能够实现全景可视化监控以及分析告警。

表2 应用成效总结表

2.3 电力系统中的智能技术

从电力系统运行实际情况来说，采用的智能技术主要如下：（1）模糊控制技术。此技术的形成，从模糊理论演变最终形成的智能化控制技术。采用的控制模式精准度，直接关系着系统控制效果，若想实现精准控制，要收集完整的系统运行信息。由于电力系统较为复杂，存在着很多的变量，系统动态信息的详细程度难以得到保证，利用模糊控制技术，支持系统模拟人的判断思维和决策思维，针对不精准信息开展推理以及处理，实现信息的有效转化，最终发送给作业人员。（2）神经网络控制技术。基于动物神经网络行为特点，所形成的神经网络控制技术，利用分布式并行信息处理算法模型。根据系统复杂度，对系统内容各个节点进行相应的调整，最终实现对信息的处理。在电力系统中应用神经网络控制技术，虽然能够为自动化管理和控制等工作提供支持，但也存在着很大局限性，需要加强技术的研究，进一步完善技术。（3）专家系统控制技术。通过构建知识库的形式，利用专家系统进行分析以及问题解决，为电力系统自动化运行和管理提供支持，比如故障处理等。（4）综合智能系统。结合运用各类技术，发挥不同技术的优势，为电力系统自动化运行和管理提供支持。（5）人工智能技术[1]。基于智能技术理论和相关技术的优化，形成的人工智能技术，在电力系统自动化运行中应用，获得了不错的成效。

2.4 实例分析——变电站运检

从搭建的变电站智能运检管控系统来说，采用人工智能技术手段，创新了变电站运检模式。近年来，随着电网设备规模的不断增加，各类变电站的数量不断增加，变电容量快速增长，增加了运检工作量。除此之外，运维工作人员难以及时获得变电站内的运行信息，加之变电站系统的自动化以及智能化水平不高，使得传统的运检方法已经无法达到要求。引入智能技术，搭建变电站智能运检管控系统，实现对设备系统的自动化巡视、自动化识别、智能化预警以及智能化决策。基于智能技术，实现了自动化巡视和识别，提高了系统运行维护的水平[2]。

3 智能技术在电力系统自动化中的应用总结

从电力系统自动化中智能化技术的实际应用来说，其发挥着以下优势：

（1）智能化调度。引入智能化技术，能够实现智能化调度。运行的调度系统，发挥精准性和全面的采集数据系统以及强大智能安全预警功能，可以为电力系统运行提供支持。提高智能化调度决策水平，要不断增强对系统安全性以及经济协调性的认识[3]。

（2）智能化发电。引入智能化技术，促使电力控制系统功能得到完善，实现了系统勾画，促使构建完善的电源结构以及电网结构。推广新型能源，比如光伏发电等，需要借助智能化技术的支持。借助智能化技术，能够实现信息的高效传输，提高电厂控制水平。

（3）智能化用电。应用智能化技术，辅助电力系统调度和运行管理等工作的开展，能够提高用电服务的智能化水平。为了提升用户服务质量，通过构建智能化双向互动体系，实现电网用户的有效交互，进而满足用户用电的多元化需求，推动电力事业持续化发展。电力系统自动化运行中，智能化技术的应用，为电力运行及其管理工作，提供了强有力的技术支持，减少了系统运行问题的发生，提高了运行的效率[4]。

（4）高效化管理。从电力发展“十三五”规划层面来说，提出将人工智能技术和电力系统紧密结合，搭建智能电网，为群众提供优质的电力服务。当前很多企业和科研单位积极进行研究，探索如何实现人工智能技术和电力系统相互结合的方法。例如，2015年谷歌引入AI技术，搭建数据中心，利用AI技术，探索出能够高效管理设备以及平衡电力供应的方案，实现了能源开支的节约。再比如，美国通用电气公司在电力系统多个领域人工智能技术的应用进行研究，比如客户服务和电力调度以及科学研究领域等。随着智能化电网的发展，实现提高能源效率以及保护生态环境等目标，各家企业积极探索如何提高电力自动化水平，达到高效运行与环保的目标。从人工智能AI技术的应用来说，其能够为能源电力转型，提供重要的战略支撑。借用此技术手段，能够有效解决非线性的电力系统问题，比如人工神经网络在电力系统继电保护中的应用等，依托此技术手段，能够有效诊断电力系统运行故障，实现对故障的快速诊断与处理，有效保障了电力系统的安全运行。

4 结语

综上所述，智能技术在电力系统自动化中的应用，发挥着重要的作用。文中结合实例进行了分析，总结了智能技术在智能调度、智能管理等方面的应用优势。通过模糊控制技术、神经网络控制技术、专家系统控制技术、综合智能系统等的应用，辅助电力系统运行监控和故障处理，保障了系统安全稳定运行，创造了很高的价值，推动电力系统自动化发展。