人工智能在配電網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用研究

鐘奎鑫

摘 要：隨著電網(wǎng)日趨發(fā)展成為服務(wù)多樣化、需求側(cè)響應(yīng)復(fù)雜化等，其規(guī)模擴(kuò)張迅速、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)不斷改進(jìn)、運(yùn)行靈活多變。電網(wǎng)受到各種故障時(shí)，將可能發(fā)生不同程度的停電，且大部分用戶對(duì)停電問(wèn)題的零容忍，將要求調(diào)度員準(zhǔn)確、快速地判斷、隔離、處理事故，并盡快對(duì)失電用戶恢復(fù)供電。目前，調(diào)度員在工作中，無(wú)論是方式調(diào)整，還是事故處理，智能化較低，僅僅靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，無(wú)任何人工智能輔助系統(tǒng)。近年來(lái)的電網(wǎng)故障恢復(fù)方面的算法研究較為成熟，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行智能化調(diào)度員輔助系統(tǒng)的建立，已是未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。鑒于此，文章結(jié)合筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)人工智能在配電網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用研究提出了一些建議，僅供參考。

關(guān)鍵詞：人工智能;配電網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用;研究

0、引言

在配電網(wǎng)進(jìn)行規(guī)劃的過(guò)程中，合理的應(yīng)用人工智能在配電網(wǎng)運(yùn)維中的技術(shù)，是作為提高規(guī)劃水平和保證配電網(wǎng)安全的重要途徑，所以必須要提高對(duì)其技術(shù)進(jìn)行研究，使其提高配電網(wǎng)的整體技術(shù)水平，解決配網(wǎng)規(guī)劃中的問(wèn)題，為用戶提供出安全穩(wěn)定的電力能源，保障我國(guó)電力事業(yè)能夠不斷的發(fā)展。

1、人工智能優(yōu)化概述

在電網(wǎng)重構(gòu)過(guò)程中，應(yīng)用人工智能算法能夠?qū)崿F(xiàn)并行搜索，按照特定的優(yōu)化迭代算法，得到全局最優(yōu)解。目前關(guān)于智能優(yōu)化算法已經(jīng)比較成熟，在眾多領(lǐng)域中得到了有效的應(yīng)用。主要有代表性的一些算法體現(xiàn)為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、粒子群算法以及遺傳算法。

2、智能配電網(wǎng)的不足

在供電企業(yè)中，為了能夠提高用戶自身的用電體驗(yàn)，在管理的過(guò)程中也是不斷的提高了對(duì)智能配電網(wǎng)的管理力度，但是在進(jìn)行具體管理的時(shí)候，依然是存在比較多的不足地方。一是每個(gè)地區(qū)的智能配電網(wǎng)建設(shè)存在著差異，經(jīng)濟(jì)比較好的地區(qū)在智能配電網(wǎng)建設(shè)方面具有一定的高效性以及合理性，但是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)比較落后的地區(qū)中，依然是存在著智能配電網(wǎng)建設(shè)不足等問(wèn)題，導(dǎo)致其該地區(qū)的用戶在體驗(yàn)方面具有比較差的效果。二是在智能配電網(wǎng)自動(dòng)方面并不比輸電網(wǎng)的自動(dòng)化程度好，導(dǎo)致其供電的質(zhì)量以及可靠性方面受到了十分嚴(yán)重的影響。三是對(duì)于一些不科學(xué)的智能配電網(wǎng)管理制度以及管理方法來(lái)說(shuō)，導(dǎo)致其電能出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的損失，同時(shí)也是為用戶的正常用電帶來(lái)比較大的困擾，因此要引起足夠的重視，保證其配電網(wǎng)的整體運(yùn)行情況，全面提高配網(wǎng)運(yùn)行效率，促進(jìn)電力企業(yè)自身可以得到持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

3、人工智能在配電網(wǎng)運(yùn)維中的應(yīng)用

3.1配網(wǎng)線路智能化巡檢

配網(wǎng)線路智能化巡檢，架空線路主要依靠無(wú)人機(jī)巡視，根據(jù)巡視計(jì)劃智能化設(shè)定無(wú)人機(jī)巡航路線，拍攝過(guò)程中智能化識(shí)別線路名稱、桿號(hào)、設(shè)備類型等，對(duì)路線上設(shè)備進(jìn)行全方位、各視角抓拍，并將圖像信息發(fā)送至人工智能缺陷判斷模塊。人工智能缺陷判斷模塊，通過(guò)圖像識(shí)別和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，與典型缺陷庫(kù)中缺陷圖像進(jìn)行逐一比對(duì)，從而進(jìn)行缺陷判斷，并將包含缺陷判斷結(jié)果的巡視信息自動(dòng)傳送到信息系統(tǒng)。電纜設(shè)備主要依靠紅外和局放等帶電檢測(cè)手段，檢測(cè)完成后將檢測(cè)圖片和地理信息及設(shè)備名稱智能化對(duì)應(yīng)，利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)智能化生成檢測(cè)信息報(bào)告，自動(dòng)發(fā)送給信息系統(tǒng)?；谡粕想娔X的人工巡視作為輔助巡視手段，集成了設(shè)備臺(tái)賬信息和地理信息，在巡視中智能化提醒巡視人員當(dāng)前巡視線路名稱以及歷史巡視記錄、故障記錄以及檢修記錄等，巡視結(jié)束后更新巡視記錄數(shù)據(jù)庫(kù)，并將本次巡視信息發(fā)送給信息系統(tǒng)。

3.2配網(wǎng)故障智能化診斷

配網(wǎng)故障智能化診斷系統(tǒng)首先通過(guò)對(duì)歷次故障中各采集終端及智能電表的電壓電流進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，建立故障信息知識(shí)庫(kù)。當(dāng)接收到調(diào)控故障信息時(shí)，主動(dòng)啟動(dòng)信息采集，并將采集到的電壓電流信息與故障信息知識(shí)庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，確定故障區(qū)域，并通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)迅速完成故障隔離和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。當(dāng)接收到用戶報(bào)修信息時(shí)，通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別和自然語(yǔ)言處理技術(shù)，自動(dòng)定位到報(bào)修用戶所對(duì)應(yīng)的智能電表，同時(shí)啟動(dòng)主動(dòng)召測(cè)，依次對(duì)用戶所屬線路同分支箱、同低壓線路但不同分支箱、同變壓器不同分支線路、不同變壓器的智能電表進(jìn)行召測(cè)，根據(jù)召測(cè)信息智能化判斷故障點(diǎn)。當(dāng)判斷出故障區(qū)域后，將故障區(qū)域在地理信息圖上進(jìn)行顯示，并利用自然語(yǔ)言處理技術(shù)將故障點(diǎn)地理信息和故障信息發(fā)送給搶修人員，并根據(jù)故障區(qū)域智能電表檔案信息，將故障信息主動(dòng)推送給用戶，減少用戶投訴，提升客戶體驗(yàn)。

3.3多源數(shù)據(jù)融合

當(dāng)前電網(wǎng)數(shù)據(jù)和分析處理不在同一安全分區(qū)，需要將能量管理系統(tǒng)（EMS）部分有效數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新并提取至內(nèi)網(wǎng)辦公電腦，進(jìn)而進(jìn)行故障跳閘、搶修等信息自動(dòng)上傳至OMS，故障信息自動(dòng)短信生成并發(fā)送，以及操作票、預(yù)案自動(dòng)生成。在電網(wǎng)故障情況下，若EMS系統(tǒng)未涉及用于故障恢復(fù)的人工智能算法時(shí)，將在內(nèi)網(wǎng)電腦采用用于故障恢復(fù)的人工智能算法，并給出相應(yīng)電網(wǎng)恢復(fù)步驟、生成設(shè)置格式的恢復(fù)供電操作票、故障信息上傳至OMS、短信自動(dòng)發(fā)送等。若EMS系統(tǒng)已編程有用于故障恢復(fù)的人工智能算法時(shí)，電網(wǎng)故障時(shí)，將自動(dòng)恢復(fù)，對(duì)無(wú)法恢復(fù)的，將由調(diào)度員人工處理。

3.4配網(wǎng)調(diào)度故障信息智能交互技術(shù)

這些廠家、性能不同的信息化系統(tǒng)均獨(dú)立存在，容易形成數(shù)據(jù)孤島，實(shí)際使用過(guò)程中，無(wú)法快速統(tǒng)籌調(diào)度，會(huì)導(dǎo)致故障搶修過(guò)程中，降低搶修方案制定效率，弱化配網(wǎng)故障搶修工作具體實(shí)施的可靠性，因此需要打通配網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用的各系統(tǒng)之間的聯(lián)系，利用系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交互共享，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及模塊間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。調(diào)度與配網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)僅需要通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行信息交互，即可完成業(yè)務(wù)聯(lián)系，大大提升了配電網(wǎng)運(yùn)行的工作效率。

4、結(jié)束語(yǔ)

人工智能在配電網(wǎng)運(yùn)維中控制系統(tǒng)的核心功能，徹底解決了配網(wǎng)調(diào)度“盲調(diào)”問(wèn)題，智能化運(yùn)行數(shù)據(jù)采集模塊已成為調(diào)度日常監(jiān)控和故障處理分析的重要工具，通過(guò)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效利用，并不斷的優(yōu)化與改進(jìn)系統(tǒng)功能，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度控制技術(shù)的精益革新。配電網(wǎng)故障信息數(shù)據(jù)智能交互系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交互，是有效地利用綜合智能診斷結(jié)果開(kāi)展配網(wǎng)調(diào)度故障處理業(yè)務(wù)的關(guān)鍵一步，不僅能簡(jiǎn)化配網(wǎng)調(diào)度的業(yè)務(wù)流程，又能夠減少運(yùn)行人員的工作量，有效地協(xié)助運(yùn)行人員掌握電網(wǎng)線路的運(yùn)行情況，進(jìn)而確保地方電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定，提高了地方的經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的技術(shù)革新意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳舜裕.智能配電網(wǎng)協(xié)同自愈控制關(guān)鍵技術(shù)[D].華北電力大學(xué)（北京），2018.

[2]楊夢(mèng)璐.配電網(wǎng)可靠性評(píng)估方法的研究[D].華北水利水電大學(xué)，2018.

[3]鄧安明，肖大林，羅軍，陳希龍.基于專家系統(tǒng)的配電網(wǎng)安全運(yùn)維決策方法的研究與實(shí)現(xiàn)[J].信息系統(tǒng)工程，2017（07）：72-73.