人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用分析

曹呈强

（国网河南省电力公司三门峡供电公司，河南 三门峡 472000）

随着国内经济的不断发展以及科学技术的不断进步，当前人工智能技术开始逐渐应用在电力系统运行过程中，改变了原有的生产模式。人工智能在电力系统中的应用，不仅能有效提升电力系统的工作效率，同时也能够保证电力系统运行过程中的安全。为保证人工智能技术能够发挥出应有的效果，完善当前电力系统运行过程中存在的不足，有必要对当前人工智能技术在电力系统中的应用情况进行分析，提升其与电力系统的融合效率。以此保证整个电力系统能够实现优化，促使电力行业实现更好地发展。

一、人工智能技术概述

人工智能技术就是能够依靠强大的计算和运作，将理论与实际进行结合，模拟人类的意识行为，根据人类输入的指令可以代替人类完成各项工作。虽然这是一项现代化创新的技术手段，但是我国人工智能的发展还需要在日后的发展中不断完善。人工智能技术能够反映人类的思想、语言、图像甚至是行为，在人工智能技术开展的过程中，最重要的是对计算机进行运算，在识别处理技术上有更先进的操作，随着信息技术的快速发展，对于人工智能技术也有了进一步的创新和提升，人工智能也得到了进一步提升，在技术方面也会越来越重视，对于人工智能的开发也会不断地深入研究。作为一种最精密的仪器人工智能技术，在一定程度上应用于各行各业都有较高的价值可以提升生产运行效率，减少了一定的人力资源投入，并且在一定程度上帮助电力工程高效运行。我国电气企业对于人工智能技术的应用还比较局限在新兴技术方面的认可度较低，企业目前的发展可以注重于培养人工智能技术的人才队伍，需要进一步促进对电气设备故障的诊断及时处理以及存在的安全问题，保证电气控制装置的完善。

二、人工智能技术在电力系统中应用的实际作用

（一）能够简化电力系统的实际操作流程

人工智能技术能够在很大程度上对整个电力系统的操作流程进行简化，通过对传统的设备进行升级和优化，将设备与计算机连接在一起，操作指令通过计算机进行传输，能非常明显的提升设备控制效率，保证所有的设备都能够得到充分利用。使用人工智能技术还可避免在生产过程中容易出现的各种不必要事件发生，如人工操作不符合规则、数据不正确等，不仅能够降低生产风险，还可为系统更加智能化提供一定保障。

（二）产生误差较小

人工智能技术的合理应用一定程度上提高了电气工程的抗干扰性，同时该技术的应用还能缩小数据统计的误差，能提高电气工程的实际生产效率，保证电力系统中设备能够安全稳定运行，提高产品的一致性和规范性。技术人员需结合实际情况对控制器的输入数据进行合理的调整与分析，从而实现对产品的自动化生产，有效降低了人为因素对电气工程的影响。

（三）能够智能化的对故障进行检测

在传统的故障检测中一般需使用大量人工，对所有设备或是设备的所有零部件进行检查，花费大量的成本同时也降低了工作的效率。同时，有一些内部的构造或是部件相对复杂、精密，人工检查也未必能发现出现问题的原因，严重影响了电力系统的运行。而人工智能的出现能非常有效地解决这些问题，应用人工智能技术能将设备在运行中的各项数据进行记录、分析，并可实现与正常运行的数据进行对比，进而准确找到故障出现的原因和位置。通过应用人工智能技术，不仅能在设备发生故障时第一时间进行报警，同时也可实施针对性的检测和维修，大大提升设备检查、维修效率。

（四）增强控制效果

在电气工程运行过程中，人工智能技术也需要合理地控制电气工程的实际效果，进一步提升电气工程运行的一致性。现代的电气工程自动化水平还比较低，传统的电气工程在控制方式上没有做出相应的改变，并且所设置的控制项目还比较落后，需要开展实际的控制工作比较难，这样的工作方式在控制效果上的运用并不理想。如果说无法对控制的对象进行准确的信息识别，那么控制的效果也会有所影响，甚至会降低对电气工程的操作能力。人工智能技术的应用不仅能够提高对电气工程设备的运行效果，还能够提升产品的一致性和时效性。

三、人工智能应用现状

将人工智能技术应用于现代工业领域的电气自动化控制中，具体应用主要体现在以下几个方面：（一）需要利用人工智能技术对电气设备进行改造，使其能够对数据进行自动化采集与处理。（二）需要利用人工智能技术能够优化电气设备功能，以便于系统能够对各种电气设备进行实时化管理与故障预警，人工智能技术需要对电气系统的开关量进行模拟，以此对电气设备的运行状态变化情况进行实时记录与故障预警，这样能够在电气设备出现故障时第一时间进行通知与预警，从而实现对电气设备故障的快速处理。（三）应用人工智能实现电气设备的自动化操作与控制，设备操作人员可利用鼠标或键盘来自动化控制各种电气设备，而在自动化控制中，需要编写相应的控制程序，利用控制程序便可实现体积操作或同期并网带负荷，进而使电气设备的控制水平得以大幅提高。（四）利用人工智能技术来进行故障录波，电气设备在人工智能技术的支持下，可对故障波进行模拟，并可进行波形捕捉与顺序记录，有助于电气设备对故障波的智能化捕足，从而确保电气设备的可靠、安全运行。

四、人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用

（一）专家诊断渠道的应用

专家诊断渠道，是指人工智能中的诊断分析手段在城市电力调度环节中运作的方法。其一，专家诊断渠道的应用，采用程序自动感应装置，进行自动化电力调度系统的自由化检验。其二，专家诊断渠道，是外部信息传输和输入检测的端口，它能够依据区域范围之内电力调度的电波波峰变化、数据调节等信息面，实现了电力调度信号稳定性的判断。

（二）神经网络

神经网络能够灵活、有效的进行学习，是具有完全分布式特点的结构，比较适用于一些大规模、并行的信息处理，对于一些非线性的系统，有着非常强的模式识别能力以及建模能力，可对一些复杂的状态或是过程进行识别以及分类。按照具体情况的不同，当前已有很多种神经网络结构和具体的训练算法被应用在实际的电力系统中。如应用BP 对电力系统的短期负荷情况进行预测，在保证拥有充足训练样本的情况下对预测的模型进行有效分类，创建出能适应不同季节的日预测和周预测模型，并能对输入的变量进行准确选择，尤其是在选择温度变量时。

（三）模糊控制

模糊控制主要是以模糊推理、模糊语言变量等为理论基础，并且在模糊控制的过程中，以专家经验作为模糊控制的规则。模糊控制的本质就是在进行操作的时候，被控制对象的模糊模型反馈到控制中心之中，运用模糊控制器，继而实现对模糊问题的分析反馈，进而针对反馈，对当前的模糊对象完成操作。其中模糊控制是一种自动控制系统，主要依靠模糊逻辑以及推理规则作为基础理论，采用计算机控制系统构成具有反馈通道的闭环结构，进而实现对模糊问题的数字分析控制。

（四）诊断应用

电气设备的使用通常需要各部分机器零件共同运转才能正常进行，因为有时会因为发动机、发电机等零件出错而终止整个电气工程，所以，在设备运行过程中需要不断加强工程的诊断力度，才能保证工程的有效进行。但是，传统的诊断方式有时不能及时发现故障原因，进而浪费了资源。由于很多电气故障一般是突发情况，想要有效的预测故障的发生，可以在电气设备中增加故障报警系统，当计算机的控制系统捕捉到设备出现问题时，及时向控制中心传递运行状态，终止整个运行程序，进而降低产品的损坏率。通过人工智能的控制系统，及时在设备运行故障突发前进行预测，融合人工智能技术中的网络神经控制，在极为复杂的运行领域中迅速找到故障原因，从而大大提高了设备的诊断效率，减少了企业的各项损失。

（五）智能控制和保护功能

人工智能技术可实现对电气工程设备的远程操控，保证电气设备的运行更加可靠，能够实现对电气设备的操作的高效性。人工智能的使用，可对电气工程设备的操作权限进行设置，从而保证电气工程设备的合理管理与使用，避免出现数据信息泄露等问题。电气工程运行的过程中，可结合生产实际需要对程序管理模块进行合理设计，结合电气设备运行情况做好运行日志的生成与整理，并将有价值的数据提取出来制作出相应的表格或曲线。人工智能技术的使用有效提高了电气工程设备的管理效率，保证设备运行的稳定。

（六）更好地服务于调度工作

随着网络时代的快速发展，人工智能技术应用到电力调度系统中已成为不可逆转的趋势，首先，在该系统中采用人工智能技术可有效处理与分析多项数据。通过该技术能有效设置电力模型，借助其内部产生的参数可高效开展负荷监控与负载预测，并将可能产生故障的环节进行细致分析，对解决电力调度的运行起到较大帮助。与此同时，人工智能技术还可参与到电力工作的决策中，由于其内部可存储大量数据信息，也蕴含着多类历史数据，在决策过程中管理人员可借助历史经验开展专业分析，进而改善处理效率。此外，由于电力调度系统较庞大，每日都会产生多种不同类别的数据，借助此类海量数据进行处理与研究，能更好地服务于调度工作。运用人工智能技术可对每项数据进行分析与提取，并利用历史数据判断其未来的发展方向，解决多种当前调度问题，该技术通过精准预测能最大程度地避免风险。

（七）在产品设备中的实践应用

电气设备的设计工作涉及多种学科和内容，对设计人员的专业水平有较高的要求。为了保证设计的电气产品具有科学性、可靠性特点，需要在设计中积极融合科学设计和知识、经验。人工智能的应用有效解决了以上问题，不仅能够代替人脑解决繁琐的计算工作，也能够模拟程序，有效提升工作效率，缩短设计周期，最终设计出的产品也具备科学性特点，实用性较强。但是，其对设计工作有一定要求，要求设计人员对于智能软件的应用和设计有丰富经验，设计出符合不同需求的产品

（八）在数据上的运用

电气工程设备运行会产生大量数据，过去数据的存储和处理技术都存在很多不足之处。采用人工智能技术能保证所有数据得到及时处理，保证数据收集更加全面与可靠，提高数据处理的效率。设计人员可通过权限实时查找需使用的数据，从而全面的了解设备运行的状况。

（九）将智能应用融于电力系统

在电力系统控制中心比较普遍的方式就是专家系统和人工神经网络系统。专家系统的相关应用程序较为复杂，根据电力系统在运行中出现的问题及时进行虚拟模拟，然后进行场景的判断，结合系统的实际情况，对电力系统的数据信息以及知识领域进行仔细研究，从而适当更新数据库，以满足人类需要。而神经网络系统与之最大的区别在于该方法具有较大的灵活性，使用特定的存储方式将电力系统的庞大数据进行处理，然后更具神经网络的分类特点，将数据模型进行分类，通过输入输出的方式展现系统数据，因此，将智能技术应用于电力系统，无论哪种方式，都能为电气产品构建出相应的预测模型，然后辅助工作人员在短期内对产品的相关数据进行预测，并提供预测结果，能够有效的帮助技术人员进行全面的数据分析，从而提高电气产品的运行效率。

五、结语

人工智能技术在电力系统中的应用已经获得了比较好的发展，我国相应的研究还处于起步阶段，需不断进行完善。随着我国电力系统的不断发展及系统数据的不断增加，在管理上的难度也在不断提升，在这种情况下人工智能技术就拥有了更加广泛的发展空间。因此，当前最重要的就是要加强人工智能在电力系统中应用效果，并制定出切实可行的应用策略，以此保证电力系统能更加稳定、安全的运行，为电力系统的可持续发展提供一定支持。