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

王 菲

（國網(wǎng)湖南省電力有限公司石門縣供電分公司，湖南 常德 415000）

電網(wǎng)調(diào)度控制中心作為電網(wǎng)的生產(chǎn)指揮中心，具有保障電網(wǎng)運(yùn)行和發(fā)展的作用，是集電網(wǎng)一體化管理、調(diào)控一體化決策及實施協(xié)同等業(yè)務(wù)為一體的重要機(jī)構(gòu)，因此智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的支撐，也對電網(wǎng)調(diào)度控制中心的優(yōu)化作業(yè)起著重要的作用。[1]現(xiàn)階段，電網(wǎng)運(yùn)行方式變化快，人工調(diào)度員難以全流程實時跟蹤；電網(wǎng)運(yùn)行特性日益復(fù)雜，動態(tài)特性不斷增多，電網(wǎng)風(fēng)險感知和安全評估具有一定困難。[2]

1 電力調(diào)度存在的問題

1.1 系統(tǒng)優(yōu)化難度大

對于經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)健康發(fā)展而言，電網(wǎng)系統(tǒng)是關(guān)鍵性影響因素，長時間以來國家對其十分關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)日益成熟，電力調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)出了大量新技術(shù)與新思想，其有利于促進(jìn)運(yùn)行效果的提升。但在優(yōu)化電力調(diào)度系統(tǒng)的過程中難度較大，必須立足于各個角度展開分析研究。如只有增加一個變電站或進(jìn)行擴(kuò)展處理時，均需重新繪制整個系統(tǒng)、進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和建模，難以操作，需要做很多工作，一不小心便會出現(xiàn)問題，不利于電力調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定性。[3]

1.2 自動化的平臺存在很大的差異

現(xiàn)階段我國不同地區(qū)電力調(diào)度自動化系統(tǒng)差異較大，所以在系統(tǒng)平臺上統(tǒng)一難度極大，有所差異。在開展電力調(diào)度過程中是基于計算機(jī)平臺得以構(gòu)建的調(diào)度平臺，進(jìn)而調(diào)度的平臺會各不一樣，從而對電力的調(diào)度造成影響。在調(diào)度時，有時為確保系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠，需按照相關(guān)要求運(yùn)用RISC 的結(jié)構(gòu)調(diào)度電力，但此系統(tǒng)不能使其他方面的要求得到滿足，如為確保電力調(diào)度系統(tǒng)更加方便運(yùn)行CISC的結(jié)構(gòu)，在電力調(diào)度中要對諸多因素進(jìn)行全面考慮，如計算機(jī)操作系統(tǒng)的影響，不同的系統(tǒng)使得不同的需要得到了滿足，但是不能讓所有要求得到滿足。

1.3 電網(wǎng)模型不穩(wěn)定

近年我國不斷拓寬電網(wǎng)規(guī)模，電網(wǎng)中也出現(xiàn)了諸多變電站布點。電力調(diào)動自動化系統(tǒng)是實時動態(tài)的視聽和監(jiān)控電力系統(tǒng)運(yùn)行，其主要是為把最新的電網(wǎng)運(yùn)行信息提供給電力調(diào)度相關(guān)工作人員，是現(xiàn)階段電力調(diào)度工作中極為重要的工作系統(tǒng)。所以，想要使電網(wǎng)建設(shè)需求得到滿足，應(yīng)積極且有針對性地改善與優(yōu)化系統(tǒng)，豐富與補(bǔ)充調(diào)度系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型。但因電力調(diào)度自動化系統(tǒng)具有很大的監(jiān)控范圍，而監(jiān)控數(shù)據(jù)的更新速度極快，所以具有巨大的信息量，這無疑是增加了該系統(tǒng)的工作負(fù)荷量，電網(wǎng)模型很容易出現(xiàn)問題，進(jìn)而難以順利開展整個電力調(diào)度工作。

1.4 信息孤島問題嚴(yán)重

電力調(diào)度自動化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行同其他系統(tǒng)間的關(guān)系十分密切，從整體角度分析，為能提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率與質(zhì)量，必須想方設(shè)法提高該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的融合度。同時，針對不同區(qū)域與級別的調(diào)度自動化系統(tǒng)，其運(yùn)行一般都是立足于信息共享實現(xiàn)的，而不是孤立存在的?，F(xiàn)階段市場上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫差異較為明顯，不利于系統(tǒng)共享信息，最終導(dǎo)致信息孤島問題的出現(xiàn)。

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

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能平臺的應(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)。它就像是一個相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，自由進(jìn)行節(jié)點數(shù)據(jù)的互動和溝通，從而保障了信息溝通的多元性。電力調(diào)度自動控制系統(tǒng)，主要是針對供電區(qū)域范圍之內(nèi)的實際情況。程序依據(jù)電力供應(yīng)的實際情況所實行的電網(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)的程序操控項目，還可以依據(jù)項目實際狀況，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)展的實際需求，在各個方面工作具體推進(jìn)過程中，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：（1）智能化程序的運(yùn)用。按照實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，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 六個區(qū)域，每一個區(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)中各個部分信息變化，程序體系也將隨之進(jìn)行改變；（3）全面實行神經(jīng)系統(tǒng)中各項管理活動研究時期，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，又可以按照實際運(yùn)作體系針對性、逆向化地進(jìn)行各項數(shù)據(jù)神經(jīng)內(nèi)容的單獨(dú)反饋。

2.2 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，采用程序自動感應(yīng)裝置，進(jìn)行自動化電力調(diào)度系統(tǒng)的自由化檢驗；其二，專家診斷渠道，是外部信息傳輸和輸入檢測的端口，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，實現(xiàn)電力調(diào)度信號穩(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)度自動化系統(tǒng)中運(yùn)用時的工作實施要點歸納為：（1）人工智能化技術(shù)運(yùn)用期間，程序?qū)⒃械目刂茖ο笾噶钫{(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，專家診斷體系將自動對出現(xiàn)運(yùn)行故障的區(qū)域進(jìn)行電力調(diào)度故障警報，相應(yīng)的，程序就會啟動自主修復(fù)指令，針對故障問題給予修復(fù)和完善的方法；（2）開展多元化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)控與研究過程中，人工智能化程序?qū)＜以\斷系統(tǒng)，還設(shè)定了外部檢測渠道。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)，對于實踐運(yùn)作活動不相適應(yīng)的信號波進(jìn)行阻擋，亦或者在傳輸中發(fā)現(xiàn)問題時，相應(yīng)的給予信號強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)。

2.3 多維度視覺形式的運(yùn)用

人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動化實踐過程中，較具代表的實踐形態(tài)，要屬多維度視覺形式的運(yùn)用：其一，人工智能技術(shù)實施過程中，它將數(shù)字化信息、動態(tài)畫面、程序運(yùn)作流程等信息傳輸形態(tài)很好地融合在一起，以實現(xiàn)電力調(diào)度自動化程序信息呈現(xiàn)形式的自由轉(zhuǎn)換；其二，多維度視覺形式的運(yùn)用，就是在區(qū)域范圍之內(nèi)協(xié)調(diào)管控電網(wǎng)時期，各個部分的調(diào)度信息分析要深入對比和評估。

比如，某地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)自動化分析過程中，人工智能化技術(shù)在其中的運(yùn)用要點可歸納為：（1）與區(qū)域性電力調(diào)度體系綜合服務(wù)時，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，對區(qū)域電力供應(yīng)的實際狀況進(jìn)行記錄；（2）人工智能化技術(shù)可通過宏觀數(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)度自動化管理體系內(nèi)的融合，在于它每月都會在資源調(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，評估當(dāng)前電力調(diào)度結(jié)構(gòu)實踐操作的合理性；（4）多維度視覺形式的人工智能技術(shù)運(yùn)用，體現(xiàn)為系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)能源供應(yīng)的狀態(tài)，對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，各項用電區(qū)域沖擊強(qiáng)度的調(diào)整。

2.4 智能代理操作的應(yīng)用

具體來講，電力調(diào)度智能代理能夠從調(diào)度實際業(yè)務(wù)需求出發(fā)，實現(xiàn)典型調(diào)度運(yùn)行規(guī)則的形式化、在線匹配和智能分析預(yù)警，并根據(jù)海量數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)關(guān)鍵調(diào)度運(yùn)行規(guī)則的自動生成、在線匹配和實施執(zhí)行，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求和實際經(jīng)驗運(yùn)行特點，實現(xiàn)電力調(diào)度的無人化和自動化。

2.4.1 負(fù)荷偏差

負(fù)荷偏差是指日前負(fù)荷預(yù)計與實際電網(wǎng)負(fù)荷的偏差程度。現(xiàn)階段，調(diào)度只能通過人工校對各時間段的預(yù)測負(fù)荷與實際負(fù)荷進(jìn)行對比，根據(jù)全網(wǎng)負(fù)荷變化趨勢采取相應(yīng)措施，這樣的方式對系統(tǒng)負(fù)荷的認(rèn)知狀態(tài)不夠全面，并且常常會帶來偏差。負(fù)荷偏差指標(biāo)的目的是自動監(jiān)視全網(wǎng)預(yù)測負(fù)荷與實際負(fù)荷的偏差，主動分析負(fù)荷偏差較大的電網(wǎng)節(jié)點，并根據(jù)關(guān)鍵潮流斷面的情況，給出包括電力交易、增加機(jī)組出力等一系列解決方案。

2.4.2 潮流轉(zhuǎn)移

潮流轉(zhuǎn)移指標(biāo)是針對關(guān)鍵潮流斷面相鄰時間變化的情況，如果檢測到潮流方向和大小發(fā)生變化，則需要判斷其變化幅值與閾值的大小，通過對比發(fā)出報警信號，判斷潮流變化是否起于系統(tǒng)故障，并根據(jù)潮流轉(zhuǎn)移大小情況進(jìn)行后續(xù)處理。潮流轉(zhuǎn)移主要考慮關(guān)鍵斷面相鄰時間變化情況，當(dāng)潮流轉(zhuǎn)移指標(biāo)超過預(yù)警值時，或者檢測到動態(tài)ACE 動作、故障智能告警系統(tǒng)告警時，需要由智能代理進(jìn)行方案解決。如果代理發(fā)現(xiàn)潮流轉(zhuǎn)移由系統(tǒng)故障引起，則根據(jù)電力調(diào)度運(yùn)行規(guī)則對事故進(jìn)行預(yù)案操作。

3 結(jié)語

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