人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

胡丹琳 金晶

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)的成熟給電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了巨大的變化，尤其在電氣設(shè)備監(jiān)測(cè)和電力物聯(lián)網(wǎng)等方面最為突出。通過使人工智能技術(shù)與電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行相結(jié)合，相比較人為操作，不僅大幅度提高了工作人員的效率，而且使供電的可靠性和安全性得到了更高的保障。傳統(tǒng)運(yùn)行模式下的電網(wǎng)目前正在逐步轉(zhuǎn)型為智能化電網(wǎng)，越來越多的電力設(shè)備通過與AI技術(shù)相結(jié)合，可形成一套高效運(yùn)作的電力物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，使其發(fā)揮出高智能、高準(zhǔn)確、高效率的特點(diǎn)。具體方面，還需要結(jié)合當(dāng)前AI技術(shù)的發(fā)展方向和應(yīng)用成果進(jìn)行更多的研究與探索。

關(guān)鍵詞：人工智能;電力物聯(lián)網(wǎng);智能電網(wǎng)

引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)逐漸滲入到社會(huì)的各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，越來越多的人們對(duì)人工智能技術(shù)開始抱有客觀和理性的認(rèn)識(shí)。如今的AI技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到快速發(fā)展時(shí)期，智能化的應(yīng)用范圍越來越廣，目前我國(guó)各個(gè)方面對(duì)電力能源的需求越來越大，但是供電的質(zhì)量和可靠性仍未達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)，這促使傳統(tǒng)電網(wǎng)必須向更加可靠和安全的方向發(fā)展。在電網(wǎng)容量日益增大與電壓等級(jí)不斷提高的發(fā)展趨勢(shì)中，自動(dòng)保護(hù)裝置也亟待向更加智能化的方向進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的快速興起，智能電網(wǎng)的研究與應(yīng)用開始進(jìn)入到電力工業(yè)發(fā)展的潮流階段，人工智能技術(shù)為電力系統(tǒng)的智慧化運(yùn)行提供了重要的技術(shù)支撐，將現(xiàn)代AI技術(shù)成果的智能化、快速化和準(zhǔn)確化與電網(wǎng)的故障修復(fù)、電力自動(dòng)化調(diào)度以及自動(dòng)保護(hù)裝置結(jié)合起來，既可以保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性，又可以實(shí)時(shí)評(píng)估和分析電網(wǎng)中重要設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，減少工作人員在巡檢過程的復(fù)雜程度。

1人工智能的優(yōu)點(diǎn)

1.1并行性

人工智能技術(shù)具有很強(qiáng)的并行性。這是因?yàn)樵谌斯ぶ悄芟到y(tǒng)內(nèi)部中存在著許多相對(duì)比較簡(jiǎn)單的處理單元，盡管這些小單元很簡(jiǎn)單，但其處理能力卻非常高。另外，這些小單元通過相互組合的方法，能夠參與或完成并行活動(dòng)，其信息處理效率及能力異常驚人。

1.2記憶性

人工智能技術(shù)存在著高度的記憶性，是因?yàn)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)可以很好地記憶各種信息，并將這些記憶信息進(jìn)行存儲(chǔ)，讓記憶信息存在于權(quán)值中。而通過對(duì)權(quán)值中相關(guān)信息的觀察可以窺見出電力系統(tǒng)的運(yùn)行信息。不僅如此，通過人工智能技術(shù)還可以廣泛提取信息的特征并進(jìn)行特殊處理，為電力系統(tǒng)相關(guān)工作帶來極大的便利性。

1.3非線性全局作用

人工智能技術(shù)中存在著諸多簡(jiǎn)單的神經(jīng)元，這些神經(jīng)元可以接收其他的神經(jīng)元信息，且在并行網(wǎng)絡(luò)條件下完成輸出，從而影響到其他神經(jīng)元的運(yùn)行狀態(tài)及工作效果。將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，其可以制約或影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行功能及狀態(tài)，從而產(chǎn)生非線性映射的效果，呈現(xiàn)出很強(qiáng)的集體性效應(yīng)。

2人工智能在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用分析

2.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

保護(hù)繼電器并維護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行性功能，一直以來都是電力系統(tǒng)發(fā)展中比較關(guān)鍵的問題。在社會(huì)科學(xué)技術(shù)的日益成熟和不斷助推下，大眾對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行要求與過去相比呈現(xiàn)出越來越高的特征。而保護(hù)繼電器的相關(guān)工作也在不斷發(fā)展和進(jìn)步，從最初的保護(hù)普通計(jì)算機(jī)到應(yīng)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，高度體現(xiàn)出了電力系統(tǒng)相關(guān)工作人員對(duì)繼電器的保護(hù)。將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的繼電器保護(hù)中，可以更好地完善繼電器運(yùn)行功能，降低繼電器不良事故的發(fā)生率。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與人類的思維與行為比較相似，其在電力系統(tǒng)的繼電器保護(hù)中可產(chǎn)生非常良好的效果，對(duì)整個(gè)繼電器系統(tǒng)的運(yùn)行過程起到一種動(dòng)態(tài)監(jiān)控的作用，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種繼電器運(yùn)行問題。在當(dāng)下的許多電力系統(tǒng)運(yùn)作中都應(yīng)用了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其具有良好的價(jià)值。

2.2人工智能技術(shù)在電力控制方面的應(yīng)用

對(duì)于電力控制工作，人工智能技術(shù)發(fā)揮著重要的作用[2]。如何利用人工智能技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電力控制，并有效提高電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，在目前研究中引起了許多人的關(guān)注。然而，在具體操作中，電力系統(tǒng)運(yùn)行比較復(fù)雜和煩瑣，發(fā)生故障概率高，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)不利。所以，需科學(xué)地應(yīng)用人工智能技術(shù)，以改善電力自動(dòng)化的運(yùn)行困難問題。通過對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，可以促進(jìn)電力設(shè)備工作效率的提升，并降低各種電力事故的發(fā)生率。現(xiàn)階段，在我國(guó)許多電力企業(yè)中，企業(yè)管理者對(duì)人工智能技術(shù)的重視度有所提升。同時(shí)，企業(yè)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)優(yōu)化中積極應(yīng)用人工智能技術(shù)，并準(zhǔn)確、科學(xué)地查找各種電力數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程;一旦發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)問題，就會(huì)及時(shí)處理差錯(cuò)并進(jìn)行及時(shí)控制。不僅如此，在電力自動(dòng)化建設(shè)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，還可以簡(jiǎn)化企業(yè)內(nèi)部的控制流程，進(jìn)而促進(jìn)電力自動(dòng)化建設(shè)的科學(xué)發(fā)展。

2.3人工智能技術(shù)在電力設(shè)備故障方面的應(yīng)用

在電力設(shè)備的日常運(yùn)行中，因?yàn)槭艿絻?nèi)外部因素的影響，發(fā)生故障概率大，并影響到電力自動(dòng)化系統(tǒng)的良好運(yùn)行，且因?yàn)殡娏收习l(fā)生中的各種不確定因素，如果應(yīng)用傳統(tǒng)思維方式來處理問題，基本上很難達(dá)到預(yù)期的效果，甚至還會(huì)出現(xiàn)新的困難。但是，若將人工智能技術(shù)引進(jìn)到電力自動(dòng)化建設(shè)中，許多問題就會(huì)迎刃而解。在發(fā)生電力故障前，通過工智能技術(shù)可以完成智能化檢測(cè)，可以對(duì)電力故障位置進(jìn)行預(yù)測(cè)和提出影響故障形成的有關(guān)因素，并在人工智能技術(shù)的輔助下完成故障處理和設(shè)備維護(hù)。但在人工智能技術(shù)具體應(yīng)用中，倘若電力自動(dòng)化運(yùn)行中已經(jīng)檢測(cè)到故障，就需要進(jìn)行單獨(dú)的隔離和維護(hù)。

2.4模糊理論在電力系統(tǒng)運(yùn)行中的應(yīng)用

眾所周知，模糊理論不同于一般的人工智能技術(shù)，在應(yīng)用模糊理論的過程中，其有效突破經(jīng)典集合內(nèi)部的部分特殊概念。在應(yīng)用模糊理論的環(huán)節(jié)中主要采取了模糊搜索基本原理，對(duì)電力系統(tǒng)中一些相對(duì)不明確、不科學(xué)、不精準(zhǔn)的現(xiàn)象實(shí)施分析和整合。首先，在模糊理論中引進(jìn)一些與推理非常相似的模糊邏輯與諸多語言變量，從而對(duì)電力系統(tǒng)中的各種事情與現(xiàn)象完成準(zhǔn)確地描述與分析?，F(xiàn)如今，模糊理論的技術(shù)與過去相比較，已經(jīng)比較成熟，其應(yīng)用范圍也非常的廣泛，常常涉及到許多行業(yè)及其領(lǐng)域。電力系統(tǒng)中存在著明顯的非線性，而當(dāng)線路在穿過非線性時(shí)會(huì)形成一些分量，這些分量通過重疊操作可以呈現(xiàn)在故障上，且不容易被消除。而通過應(yīng)用模糊理論的相關(guān)技術(shù)可以有效消除電力系統(tǒng)中的各種輸電線路故障因素，降低互相影響效應(yīng)，讓各個(gè)因素處于相互獨(dú)立狀態(tài)，從而提升電力系統(tǒng)運(yùn)作和發(fā)展的穩(wěn)定性、安全性。

結(jié)語

應(yīng)用人工智能技術(shù)已成為當(dāng)下社會(huì)各個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域發(fā)展中面臨著的重要課題。通過本文研究對(duì)人工智能的認(rèn)識(shí)也比較清晰，而在電力系統(tǒng)運(yùn)行及發(fā)展中積極引進(jìn)各種人工智能技術(shù)，可以促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定發(fā)展。通過應(yīng)用人工智能技術(shù)可以解決電力系統(tǒng)運(yùn)行中存在著的許多問題，為促進(jìn)電力系統(tǒng)的優(yōu)良發(fā)展提供突破性思路。因此，在電力系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)時(shí)，我國(guó)相關(guān)部門及機(jī)構(gòu)可以出臺(tái)一系列政策與法律引導(dǎo)人工智能技術(shù)的科學(xué)發(fā)展。

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