人工智能技術(shù)在電力設(shè)備運(yùn)維檢修中的應(yīng)用研究

楊昊霖 唐琪

國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司鹽城供電分公司 江蘇 鹽城 224000

引言

伴隨著我國(guó)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，包括國(guó)家建設(shè)、企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)、人們?nèi)粘Ｉ疃茧x不開(kāi)電力的供給。而電力系統(tǒng)作為電力供給中的關(guān)鍵，也是保障電力供給穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵。在組成電力系統(tǒng)的電力設(shè)備中，包括任何一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備如果出現(xiàn)了故障問(wèn)題，都會(huì)直接對(duì)系統(tǒng)整體的穩(wěn)定性帶來(lái)負(fù)面影響?；诖?，仍是需要電力企業(yè)和工作人員提高重視程度，完善管理措施，制定明確的標(biāo)準(zhǔn)和流程，以此來(lái)提高電力設(shè)備的運(yùn)維檢修質(zhì)量，并同時(shí)借助于人工智能技術(shù)的應(yīng)用，改進(jìn)傳統(tǒng)工作模式的弊端。

1 人工智能技術(shù)分析

1.1 人工智能技術(shù)簡(jiǎn)述

人工智能技術(shù)作為21世紀(jì)的一項(xiàng)重大技術(shù)，也是計(jì)算機(jī)技術(shù)的一次全新突破。一般認(rèn)為，人工智能技術(shù)課理解為傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的延伸。通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用也能夠進(jìn)一步對(duì)焦電力設(shè)備的問(wèn)題，提高電力設(shè)備問(wèn)題處理的效率和質(zhì)量。那么在近些年來(lái)，伴隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，其在電力設(shè)備中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，能夠進(jìn)一步把握電力設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。一方面能夠有效減少電力企業(yè)的人力成本投入，另一方面也能夠提高電力設(shè)備的運(yùn)行安全性[1]。

1.2 人工智能的存在意義

人工智能技術(shù)的本質(zhì)是對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的一次延伸和發(fā)展，是新時(shí)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)物。同時(shí)，伴隨著當(dāng)前人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用也發(fā)生了很大的變化。在人工智能技術(shù)應(yīng)用于電力設(shè)備運(yùn)維工作后，能夠進(jìn)一步提高電力設(shè)備的運(yùn)維檢修效率，以及減少電力企業(yè)在電力設(shè)備運(yùn)維檢修方面的成本投入。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)也配備了自己的編輯系統(tǒng)，能夠在輸入數(shù)據(jù)信息后，自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，并針對(duì)工作人員所需要的資料信息進(jìn)行隨時(shí)調(diào)取。

2 我國(guó)現(xiàn)階段電力設(shè)備運(yùn)維檢修中存在的主要問(wèn)題

從我國(guó)目前網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)維服務(wù)的實(shí)際情況來(lái)看，仍存在著一些隱患問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，就目前普遍運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)模式而言，大都對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品具有較強(qiáng)的依賴性，是基于網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)隱患抵御。但是在這一過(guò)程中，廠家僅僅是對(duì)商品進(jìn)行建設(shè)和交付便不再負(fù)責(zé)其他方面。如此一來(lái)，在電力企業(yè)使用網(wǎng)絡(luò)安全產(chǎn)品的過(guò)程中，便很難對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)，也很難對(duì)故障進(jìn)行排查，仍是需要聯(lián)系廠家的人員。同時(shí)，就設(shè)備而言，設(shè)備本身的自適應(yīng)程度也比較低。那么在設(shè)備使用的過(guò)程中，如果出現(xiàn)了突發(fā)性的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，便無(wú)法及時(shí)進(jìn)行有效應(yīng)對(duì)。同時(shí)，現(xiàn)階段針對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，往往也很難對(duì)其進(jìn)行過(guò)預(yù)測(cè)，這就導(dǎo)致在實(shí)際出現(xiàn)安全問(wèn)題時(shí)，電力企業(yè)大都存在一個(gè)十分被動(dòng)的狀態(tài)；其次，從目前很多電力企業(yè)來(lái)看，大都會(huì)設(shè)置信息化部門(mén)。但是由于網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)維并非是電力企業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)，所以電力企業(yè)對(duì)信息化部門(mén)的投入是比較少的，并且相關(guān)的人才配備也不夠完善，這就導(dǎo)致了實(shí)際的工作展開(kāi)往往很難達(dá)到理想的效果。同時(shí)，就目前很多電力企業(yè)的實(shí)際情況來(lái)看，僅僅是能夠解決一些具體的安全問(wèn)題，而在面對(duì)系統(tǒng)性問(wèn)題時(shí)便無(wú)從下手了。那么針對(duì)這一問(wèn)題，電力企業(yè)如果僅僅是依靠當(dāng)前的人才儲(chǔ)備必然會(huì)限制全生命周期運(yùn)維管理和全維度運(yùn)維管理的建設(shè)和發(fā)展；最后，針對(duì)當(dāng)前電力企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全人力資源來(lái)看，是比較有限的，往往難以針對(duì)內(nèi)外部的流量數(shù)據(jù)進(jìn)行人工數(shù)據(jù)分析?；诖?，也使得電力企業(yè)很容易在自身發(fā)展和運(yùn)營(yíng)的過(guò)程中，錯(cuò)失很多安全信息?；诖?，就導(dǎo)致了電力企業(yè)在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，無(wú)法針對(duì)上一輪的網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)體征進(jìn)行有效提取。因此，針對(duì)以上問(wèn)題，在電力企業(yè)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)維服務(wù)工作的過(guò)程中，就需要對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，切實(shí)把握內(nèi)外部流量中的安全數(shù)據(jù)信息，對(duì)其進(jìn)行充分的提煉和分析，明確數(shù)據(jù)信息中存在的異常問(wèn)題，切實(shí)達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和風(fēng)險(xiǎn)處理的目的[2]。

3 人工智能技術(shù)在電力設(shè)備運(yùn)維檢修中的應(yīng)用

3.1 缺陷識(shí)別與故障診斷

從電力設(shè)備運(yùn)維檢修中的人工智能技術(shù)應(yīng)用來(lái)看，首先就是缺陷識(shí)別與故障診斷方面的應(yīng)用。那么在人工智能技術(shù)引用以前，電力企業(yè)的缺陷識(shí)別和故障診斷大都是由維修人員來(lái)進(jìn)行評(píng)測(cè)和分析的。而當(dāng)前隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展和普及，便基本取代了傳統(tǒng)的人工操作方式，極大程度上提高了缺陷識(shí)別和故障診斷的效率和質(zhì)量，但是，針對(duì)當(dāng)前電力企業(yè)的電力設(shè)備故障診斷工作而言，仍是存在一些問(wèn)題。包括數(shù)據(jù)信息的單一性、樣本數(shù)據(jù)信息的失衡等。基于此，還需要電力企業(yè)結(jié)合目前電力設(shè)備的案例數(shù)據(jù)對(duì)焦經(jīng)常會(huì)發(fā)生的故障問(wèn)題，以及啟發(fā)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)集合成一個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)故障診斷工作的展開(kāi)提供參考和借鑒，也豐富人員的經(jīng)驗(yàn)和方法，切實(shí)提高電力設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確性和可靠性。

3.2 企業(yè)級(jí)系統(tǒng)模塊軟件安全性保證

伴隨著我國(guó)信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，目前的企業(yè)級(jí)模塊化開(kāi)發(fā)效率也得到了極大程度地提升。尤其是在開(kāi)源社區(qū)代碼方面更多積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但是，考慮到開(kāi)源代碼對(duì)本身有著較高的國(guó)際性要求和完整性要求，因此也很容易給電力企業(yè)的運(yùn)行帶來(lái)一些風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。一般認(rèn)為，就大部分的電力企業(yè)而言，本身是不具備開(kāi)源代碼的能力的，僅僅是集中在一些專門(mén)從事信息技術(shù)領(lǐng)域的企業(yè)中。因此，針對(duì)這一問(wèn)題，通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用便能夠輔助企業(yè)的信息部門(mén)針對(duì)代碼中存在的錯(cuò)誤問(wèn)題進(jìn)行有效的識(shí)別和分別，以此來(lái)定位其中存在的明顯漏洞問(wèn)題，并幫助電力企業(yè)建立起完善的數(shù)據(jù)安全防線。

3.3 配網(wǎng)通信

一般認(rèn)為，在電力通信網(wǎng)發(fā)展的過(guò)程中，配網(wǎng)的結(jié)構(gòu)往往是比較復(fù)雜的。這主要是因?yàn)榕渚W(wǎng)的電壓等級(jí)大都比較多，支線的分布十分廣闊。因此，針對(duì)這樣一種復(fù)雜結(jié)構(gòu)，如果僅僅是依靠配網(wǎng)是很難實(shí)現(xiàn)通電的，還需要通過(guò)光纖技術(shù)對(duì)配電網(wǎng)進(jìn)行輔助，從而達(dá)到通電的作用。只是從城市內(nèi)部的光纖工作來(lái)看，往往也面臨著很大的難題，這也在進(jìn)一步上限制了配電網(wǎng)的發(fā)展靈活性。因此，針對(duì)這一問(wèn)題，通過(guò)人工智能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，便能夠更有效地對(duì)焦配電網(wǎng)問(wèn)題，確保配電網(wǎng)同智能數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的銜接和融合，并在二者進(jìn)行交流的過(guò)程中，提高配電主站之間的交流溝通效果，以此來(lái)為基本的配電工程夯實(shí)基礎(chǔ)。由此可見(jiàn)，在配網(wǎng)通信工作中，通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，不僅僅是針對(duì)電力通信網(wǎng)的發(fā)展起到了十分積極的作用，也能夠切實(shí)解決配電網(wǎng)中運(yùn)行中的難點(diǎn)問(wèn)題。

3.4 人工智能技術(shù)自動(dòng)化在故障診斷中的應(yīng)用

從我國(guó)目前電力行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看，電力設(shè)備的故障診斷工作形式已經(jīng)發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的電力設(shè)備故障問(wèn)題診斷是通過(guò)人工檢查方式完成的，而當(dāng)下則在應(yīng)用了人工智能技術(shù)，通過(guò)人工智能技術(shù)取代了傳統(tǒng)的人工檢查方式。過(guò)程中，工作人員僅僅結(jié)合當(dāng)下的提醒來(lái)對(duì)系統(tǒng)展開(kāi)操作即可。首先，在進(jìn)行系統(tǒng)操作的過(guò)程中，工作人員應(yīng)用先行對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，之后在借助電極智能檢查功能來(lái)完成設(shè)備的檢查。期間，一般只會(huì)耗費(fèi)幾分鐘的時(shí)間成本，便能夠使企業(yè)和工作人員掌握設(shè)備的性能和運(yùn)行狀態(tài)。此外，通過(guò)智能機(jī)器人的應(yīng)用，也能夠提供相應(yīng)的圖像，使工作人員通過(guò)圖像來(lái)診斷電氣設(shè)備存在的故障問(wèn)題。

3.5 針對(duì)電力設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)評(píng)估

一般認(rèn)為，在電力設(shè)備實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，企業(yè)和工作人員針對(duì)電力設(shè)備的健康狀態(tài)把握是至關(guān)重要的。通過(guò)企業(yè)和工作人員的電力設(shè)備健康狀態(tài)把控能夠進(jìn)一步提高電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的安全性與穩(wěn)定性，并同時(shí)通過(guò)健康狀態(tài)的科學(xué)評(píng)估來(lái)應(yīng)對(duì)由于電力設(shè)備定期檢修帶來(lái)的一些問(wèn)題。包括人力成本支出的問(wèn)題、物力成本支出的問(wèn)題以及財(cái)力成本支出的問(wèn)題等。因此，基于這一現(xiàn)狀，伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，以及電力領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展，健康狀態(tài)評(píng)估的意識(shí)也在很多電力企業(yè)和工作人員中不斷深入，使健康狀態(tài)評(píng)估工作完成了意識(shí)理念的構(gòu)建。同時(shí)，在當(dāng)下的健康狀態(tài)評(píng)估工作中，也開(kāi)始對(duì)焦于多種變電設(shè)備。例如變壓器設(shè)備、電抗器設(shè)備等，從而切實(shí)把握電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的每一個(gè)設(shè)備環(huán)節(jié)，提高工作的整體質(zhì)量。同時(shí)，在開(kāi)展電力設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估工作時(shí)，也需要企業(yè)和工作人員做好工作的導(dǎo)則，以此來(lái)加速工作經(jīng)驗(yàn)的積累，能夠?yàn)楹罄m(xù)工作提供參考和借鑒。但是，在當(dāng)前電力設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估的過(guò)程中，也不可避免地存在著一些問(wèn)題。包括設(shè)備本身的復(fù)雜問(wèn)題、工作本身的成本問(wèn)題等。此外，則是針對(duì)不同工作性質(zhì)的電力設(shè)備以及不同區(qū)域的電力設(shè)備，企業(yè)和工作人員所要進(jìn)行的健康狀態(tài)評(píng)估任務(wù)量也會(huì)存在著較大的差距，以及在高度上存在著較大的差距。因此，針對(duì)這一問(wèn)題，企業(yè)和工作人員便很難保證健康狀態(tài)評(píng)估的客觀性與科學(xué)習(xí)慣，也難以形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。因此，針對(duì)以上問(wèn)題，當(dāng)前很多學(xué)者和研究人員便開(kāi)始轉(zhuǎn)變電力設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估的依據(jù)，將多源設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)作為健康狀態(tài)評(píng)估的基礎(chǔ)，并針對(duì)機(jī)械學(xué)習(xí)方法進(jìn)行利用，以及針對(duì)數(shù)學(xué)分析方法進(jìn)行利用，從而切實(shí)提高不同電力設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估的合理性。那么從具體的操作方式來(lái)看，主要分為以下兩點(diǎn)：

3.5.1 基于數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用。一般認(rèn)為，通過(guò)數(shù)學(xué)模型的應(yīng)用，能夠針對(duì)評(píng)價(jià)的權(quán)重問(wèn)題進(jìn)行客觀地計(jì)算，并同時(shí)把握不同變壓器的狀態(tài)問(wèn)題，以及不同狀態(tài)量指標(biāo)的問(wèn)題，提煉出二者的內(nèi)在聯(lián)系，并在二者內(nèi)在聯(lián)系的基礎(chǔ)上來(lái)展開(kāi)分析工作。過(guò)程中，企業(yè)和工作人員要先對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)問(wèn)題、權(quán)重問(wèn)題進(jìn)行確定，之后采取對(duì)變壓器健康狀態(tài)的分析；

3.5.2 基于訓(xùn)練樣本的分析。在訓(xùn)練樣本的基礎(chǔ)上，企業(yè)和工作人員能夠?qū)C(jī)器進(jìn)行利用，并結(jié)合具體的計(jì)算工作，來(lái)建立起有關(guān)變壓器狀態(tài)評(píng)價(jià)的預(yù)測(cè)模型，以及建立起狀態(tài)量的預(yù)測(cè)模型。但是在這一過(guò)程中，企業(yè)和工作人員還需要認(rèn)識(shí)到，在實(shí)際工作中運(yùn)行的一些大型電力設(shè)備，企業(yè)往往對(duì)這些設(shè)備的健康狀態(tài)更為重視，這也是因?yàn)榇笮驮O(shè)備的健康往往會(huì)對(duì)電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性造成較大的影響。因此，企業(yè)也會(huì)在某些情況下提前退役這些設(shè)備[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電力設(shè)備維修的過(guò)程中，通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提高電力設(shè)備維修的質(zhì)量，以及降低維修過(guò)程中的成本投入。同時(shí)，與傳統(tǒng)電力設(shè)備發(fā)生故障后處理的被動(dòng)方式不同，通過(guò)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠全面提高電力企業(yè)和工作人員在面對(duì)故障問(wèn)題時(shí)的主動(dòng)性，做好故障的預(yù)防工作，達(dá)到防患于未然的效果，切實(shí)保證電力系統(tǒng)和電力企業(yè)的良好運(yùn)行情況，也為國(guó)家、企業(yè)和人民的電力需求保駕護(hù)航，營(yíng)造出一個(gè)良好的環(huán)境。