人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用探析

周甜甜

（國網(wǎng)沛縣供電公司，江蘇 徐州 221600）

0 引言

在電力調(diào)度系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，需要對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行應(yīng)用，采取人工工作方式進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的收集以及整合存在明顯的困難，數(shù)據(jù)信息的數(shù)量大，要求數(shù)據(jù)的及時(shí)處理以及應(yīng)用。在這種情況下，選擇智能技術(shù)可以達(dá)成數(shù)據(jù)應(yīng)用的需求。從電力系統(tǒng)的總體運(yùn)行進(jìn)行觀察，智能技術(shù)與自動(dòng)化的影響也在逐步地加深。為此，供電調(diào)度系統(tǒng)需要配合電力系統(tǒng)的總體運(yùn)行需求，發(fā)揮智能化技術(shù)的作用。

1 人工智能技術(shù)的研究發(fā)展?fàn)顩r

在當(dāng)前的技術(shù)研究中，人工智能技術(shù)屬于熱門的研究領(lǐng)域，人工智能技術(shù)的研究發(fā)展得到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。從人工智能技術(shù)的構(gòu)成上來看，技術(shù)研究具有學(xué)科交叉的性質(zhì)，其中包括信息技術(shù)、神經(jīng)學(xué)以及技術(shù)應(yīng)用具體領(lǐng)域，如機(jī)械技術(shù)等?？梢哉f，人工智能技術(shù)是應(yīng)用機(jī)器模仿人類的腦部活動(dòng)，以滿足在各類生產(chǎn)以及其他社會(huì)領(lǐng)域機(jī)器自動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題、確定問題、分析并且解決問題的目的。在問題發(fā)現(xiàn)、分析、解決的全過程中，幾乎不需要人工干涉。

就目前的發(fā)展?fàn)顩r來看，人工智能技術(shù)在各生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟，然而仍舊具有廣闊的發(fā)展空間。為此，需要結(jié)合人工智能技術(shù)具體的應(yīng)用領(lǐng)域，關(guān)注技術(shù)的應(yīng)用效果以及應(yīng)用發(fā)展需求，完成細(xì)化的研究。此外，信息技術(shù)的發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，如網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸速度的提升，對(duì)于人工智能技術(shù)的應(yīng)用與研究也能夠帶來幫助，對(duì)此不可忽視。如，在電力系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，數(shù)據(jù)處理需求較高，人工智能技術(shù)配合自動(dòng)化系統(tǒng)可以滿足數(shù)據(jù)處理的需求，促進(jìn)電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，提升運(yùn)行的穩(wěn)定性。為此，技術(shù)研究工作就可以圍繞著電力系統(tǒng)運(yùn)行需求展開，促進(jìn)技術(shù)的細(xì)化應(yīng)用[1]。

2 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的功能介紹

電力自動(dòng)化系統(tǒng)的功能主要包括四項(xiàng)內(nèi)容：

首先，調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)可以自動(dòng)調(diào)度電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行狀況的信息收集以及調(diào)度控制。在電力調(diào)度系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)功能具有明顯的多樣化特點(diǎn)，需要采取分層控制的方式完成內(nèi)部裝置的控制，在這種情況下，變電站的運(yùn)行數(shù)據(jù)能信息可以得到有效的收集與應(yīng)用，控制人員在操作終端通過電力調(diào)度系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集、分析，并且根據(jù)分析結(jié)果實(shí)施操作。

其次，自動(dòng)化系統(tǒng)的自動(dòng)控制以及監(jiān)控功能極強(qiáng)。通過數(shù)據(jù)收集以及安全系統(tǒng)的控制，可以有效發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)作中出現(xiàn)的安全問題，及時(shí)實(shí)施控制策略。

另外，自動(dòng)化系統(tǒng)還帶有預(yù)警功能，可以根據(jù)電力調(diào)度狀況事先進(jìn)行問題的分析，對(duì)每個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，將分析的結(jié)果呈現(xiàn)給操作人員。通過安全操作，不僅可以提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，在許多情況下也可以減少系統(tǒng)運(yùn)行中成本的消耗。

最后，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)還可以對(duì)用戶的用電需求進(jìn)行關(guān)注，可以全面地收集到電網(wǎng)中的各類信息，完成信息的處理，分析出需求的特點(diǎn)。應(yīng)用這種分析的結(jié)果，相關(guān)人員可以進(jìn)行供應(yīng)安排，幫助人們做出有效決策[2]。

3 電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中人工智能技術(shù)的應(yīng)用策略

受到基礎(chǔ)研究以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響，我國電力調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)展研究時(shí)間較遲，目前仍舊處于初步應(yīng)用的階段，需要技術(shù)進(jìn)行技術(shù)的完善。同時(shí)，人工智能技術(shù)的研究狀況也呈現(xiàn)出同樣的特點(diǎn)。然而，相對(duì)其他國家地區(qū)，總體上來說我國技術(shù)研究的發(fā)展速度較快，可以借助的技術(shù)研究經(jīng)驗(yàn)更為豐富，有著良好的發(fā)展前景。在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，需要了解電力系統(tǒng)的特質(zhì)。系統(tǒng)的運(yùn)行有著非線性化的特點(diǎn)，需要持續(xù)地進(jìn)行問題的處理以及信息反饋，具有明顯的復(fù)雜性。在這種情況下，人工智能技術(shù)的應(yīng)用就能夠適應(yīng)于問題處理的需求，提升調(diào)度問題處理的效率。

3.1 專家系統(tǒng)的應(yīng)用

人工智能技術(shù)中專家系統(tǒng)的應(yīng)用較為廣泛，通過專家系統(tǒng)可以將已知的各類工作事實(shí)狀況信息進(jìn)行匯集與總結(jié)，在控制系統(tǒng)遇到問題的情況下，調(diào)動(dòng)內(nèi)部信息，尋找合理的解決方案。在智能技術(shù)研究水平較高的國家中，專家系統(tǒng)的研究與應(yīng)用較早。不同領(lǐng)域、不同應(yīng)用需求下，專家系統(tǒng)需要匯合整理的具體信息有著明顯差異，在一個(gè)全新的領(lǐng)域中應(yīng)用專家系統(tǒng)需要從初步的信息整合出發(fā)。電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中專家系統(tǒng)的應(yīng)用，需要數(shù)顯完成對(duì)專業(yè)經(jīng)驗(yàn)信息的整合，建立起屬于專家系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)信息庫；在此基礎(chǔ)上模擬專家的處理判斷過程，對(duì)技術(shù)問題進(jìn)行分析，并且做出決策。在電力調(diào)度系統(tǒng)出現(xiàn)緊急事故的情況下，專家系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效完成問題分析以及事故處理，避免事故或者降低事故所帶來的影響[3]。

為此，首先要在專家系統(tǒng)中建立起系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)信息的收集是具有難度的，在現(xiàn)階段許多問題的處理依靠于人工決策，因此許多情況下僅能夠收集到基礎(chǔ)的信息，關(guān)鍵性決策信息的信息化處理，存在困難。加之各地區(qū)中電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況不同，受到的影響因素有所差異，如受到氣候條件的影響、電力使用需求的影響。為此，專家系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，也要關(guān)注具體的系統(tǒng)運(yùn)行差異，工作量較大。另外，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，故障的具體主狀況是較為復(fù)雜的，包括造成故障的原因、故障的嚴(yán)重程度等都會(huì)存在差異。為此，專家系統(tǒng)的問題分析也要關(guān)注到故障的產(chǎn)生的細(xì)節(jié)化因素，在這一過程中監(jiān)控設(shè)備的重要性不容忽視，監(jiān)控設(shè)備能夠感知系統(tǒng)運(yùn)行中的狀況，并且將運(yùn)行狀況與標(biāo)準(zhǔn)參與進(jìn)行比照，在出現(xiàn)問題的情況下，可以較為準(zhǔn)確地判斷出具體存在問題的節(jié)點(diǎn)，在確定問題的情況下，專家系統(tǒng)才能夠參與問題的分析。就目前的狀況來看，無論是在決策環(huán)節(jié)還是在問題確定的環(huán)節(jié)中，都仍舊需要依賴于一定的人工判斷、決策。可以說，電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中專家系統(tǒng)的應(yīng)用有待發(fā)展，需要繼續(xù)進(jìn)行研究。

3.2 可視化技術(shù)的應(yīng)用

在人工智能技術(shù)研究領(lǐng)域，可視化技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展使得人工智能的觸角得到了拓展?？梢暬夹g(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，應(yīng)用這種功能可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)信息展示、運(yùn)行軌跡的復(fù)原，當(dāng)前在影視娛樂、醫(yī)療健康等領(lǐng)域應(yīng)用較為成熟。

電力系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的運(yùn)行具體狀況，可以通過可視化技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行展示，在一些特殊的領(lǐng)域中，得到的可視化信息也可以轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，在轉(zhuǎn)化中要完成數(shù)據(jù)的分析與挖掘。然而，這種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的范圍較為有限，在多數(shù)的情況下需要依賴于操作人員進(jìn)行監(jiān)督控制。通過可視化系統(tǒng)收集到的大量信息都要完成觀察、分析處理，這無疑增加了技術(shù)人員的工作量，與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用初衷相悖。因此，當(dāng)前可視化信息的數(shù)據(jù)挖掘處理，是智能技術(shù)研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)，也對(duì)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行帶來了影響。從另一個(gè)角度進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)可視化技術(shù)中畫面信息的處理與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化具有雙向性，即應(yīng)用圖像信息可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的挖掘，也可以通過數(shù)據(jù)信息完成圖像的構(gòu)建。對(duì)于一些必須通過人工判斷進(jìn)行控制的環(huán)節(jié)來說，數(shù)據(jù)向圖像的轉(zhuǎn)化就可以使得相關(guān)操作人員的工作效率得到有效地提升，有利于工作壓力的緩解。在當(dāng)前，借助于可視化技術(shù)，可以應(yīng)用數(shù)據(jù)信息構(gòu)建出清晰的二維、三維圖像信息，數(shù)據(jù)篩查的過程省略，分析工作將會(huì)更為高效[4]。

3.3 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建智能信息平臺(tái)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是智能化技術(shù)的重要組成內(nèi)容，通過人工智能模仿人類的思維構(gòu)架模式，組織不同的程序運(yùn)行。電力調(diào)度系統(tǒng)運(yùn)行中，需要處理電力供應(yīng)的實(shí)時(shí)狀況，這些實(shí)時(shí)信息具有復(fù)雜的特點(diǎn)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建的智能化平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)供應(yīng)實(shí)時(shí)信息的有效整合。在以往的工作中，監(jiān)控人員需要完成對(duì)信息的收集并且進(jìn)行基本的信息反饋，工作量巨大。通過智能化處理的模式，可以實(shí)現(xiàn)海量的數(shù)據(jù)即時(shí)性收集，并且迅速地完成數(shù)據(jù)信息的處理，可以降低數(shù)據(jù)處理人員的壓力，提升數(shù)據(jù)處理工作效率，在供應(yīng)需求產(chǎn)生變化的情況下，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理迅速，提供更為充分的供應(yīng)調(diào)整時(shí)間，從而確保電力資源供應(yīng)的穩(wěn)定性。

目前，借助于神經(jīng)化數(shù)據(jù)的應(yīng)用優(yōu)勢，可以實(shí)現(xiàn)電力基礎(chǔ)管理、全面信息收集以及即時(shí)性的信息反饋，同時(shí)也可以完成數(shù)據(jù)的追蹤，避免由于操作選擇失當(dāng)造成問題。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(gè)區(qū)域，每一個(gè)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(gè)部分信息變化，程序體系也將隨之進(jìn)行改變[5]。

4 結(jié)論

在電力調(diào)度工作中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提升了調(diào)度工作的綜合效率，從總體上保障了電力系統(tǒng)供應(yīng)、運(yùn)行的穩(wěn)定性。通過應(yīng)用人工智能技術(shù)，電力調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化水平將會(huì)得到提升，系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)更加高效，自動(dòng)化技術(shù)將可以適應(yīng)于更為復(fù)雜的操作需求。為此，需要重視人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，推動(dòng)技術(shù)的融合。目前，專家系統(tǒng)、可視化技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能平臺(tái)的應(yīng)用較為廣泛，這些技術(shù)能夠分別優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用的不同領(lǐng)域，需結(jié)合具體的應(yīng)用需求，進(jìn)行細(xì)化研究，提升應(yīng)用水平。