人工智能技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用

劉君

（貴州電網有限責任公司銅仁供電局，貴州 銅仁 554300）

0 引言

人工智能技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用，可以通過對歷史數據的學習和分析，識別出電力系統(tǒng)中的異常情況，并在最短時間內給出調度建議，以保證系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。此外，人工智能技術還可以自動化預測負荷、優(yōu)化負荷分配、優(yōu)化發(fā)電調度等電力調度的重要環(huán)節(jié)，從而提高電力系統(tǒng)的效率和可靠性。傳統(tǒng)的電力調度方式已經難以滿足電力系統(tǒng)的需求。因此，在電力需求的增加和能源極化的需求背景下，利用大數據技術和人工智能技術的先進成果，在電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術變得越來越必要和迫切[1]。

1 在電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術的現狀

目前，人工智能技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用已經開始得到廣泛的關注和研究。一方面，對于傳統(tǒng)的電力調度系統(tǒng)，很多的研究者正在嘗試將人工智能技術應用于其中，以提高調度的效率和準確性。例如，通過深度學習技術對電力系統(tǒng)歷史數據進行分析，可以預測系統(tǒng)負荷的變化趨勢，進而進行智能的負荷調度和發(fā)電調度，以穩(wěn)定電力系統(tǒng)的運行。另一方面，也有很多研究者將人工智能技術與新型電力調度系統(tǒng)相結合，研發(fā)出了智能化電力調度系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以非常高效地對電力系統(tǒng)進行調度，并且有效地應對異常情況。例如，一些智能化電力調度系統(tǒng)可以通過自然語言處理技術，自動對電力調度指令進行解析和執(zhí)行，大大提高了調度的效率和準確性。總體來說，人工智能技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用正在向著智能化、自動化的方向發(fā)展，并已經取得了一些重要的成果。相信隨著技術的不斷發(fā)展和完善，這些智能化的電力調度系統(tǒng)將會越來越普及并逐步取代傳統(tǒng)的電力調度方式[2]。

2 在電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術的重要意義

2.1 提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率

在電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術可以提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率。首先，人工智能技術可以對系統(tǒng)數據進行分析和處理，精確預測負荷和發(fā)電能力，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的負荷預測方法往往基于統(tǒng)計模型，難以針對復雜的負荷變化進行預測。而人工智能技術具有更好的針對性和靈活性，可以根據歷史數據對負荷進行分析和預測，降低系統(tǒng)出錯的風險。其次，應用人工智能技術進行發(fā)電調度也可以提高電力系統(tǒng)的效率。通過將大量的歷史數據輸入人工智能模型中進行訓練，人工智能技術可以識別出并優(yōu)化電力系統(tǒng)中存在的問題，并在最短時間內給出調度建議，從而提高系統(tǒng)的效率和性能。除此之外，應用人工智能技術進行電力調度還能有效減少人為因素的干擾，達到智能化、自動化調度，減少人力成本，極大地提高了電力調度的效率和準確性[3]。

2.2 降低能源消耗和成本

在電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術可以降低能源消耗和成本。首先，人工智能技術可以對電力系統(tǒng)中的各種運行數據進行智能分析和處理，從而實現優(yōu)化調度。計算機能夠對大量運行數據進行分析，識別出系統(tǒng)運行中存在的問題，并給出優(yōu)化調度方案。因此，通過精確的負荷預測和發(fā)電調度，電力調度自動化系統(tǒng)中的人工智能技術可以優(yōu)化發(fā)電計劃，避免低效的能源消耗和無用的成本支出，從而降低能源消耗和成本。其次，人工智能技術還可以實現智能化調度和自動化運行。在電力系統(tǒng)運行的過程中，需要對大量數據進行實時計算，而這些數據在傳統(tǒng)的人工調度方式下難以完成。而通過應用人工智能技術進行智能化調度，可以實現系統(tǒng)的自動化運行，減少人力負擔，并且提高運行效率和準確性。此外，在電力系統(tǒng)中，能耗以及成本問題是非常重要的問題。尤其是在新能源供應比例逐漸增加的情況下，如何降低能源消耗和成本問題愈發(fā)凸顯。因此，將人工智能技術應用于電力調度自動化系統(tǒng)中，更容易實現精確的負荷預測和發(fā)電計劃優(yōu)化，從而徹底解決電力成本過高的問題[4]。

2.3 實現智能化、自動化調度

在電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術可以實現智能化、自動化調度。人工智能技術具有很強的學習和適應能力，可以對電力系統(tǒng)進行數據分析，預測和優(yōu)化調度，從而實現調度的智能化。通過訓練人工智能算法模型，可以引導電力調度自動化系統(tǒng)更智能和自動化地執(zhí)行任務，并為電力調度更好的提供決策支持。在電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術可以實現自動化調度。例如，可以通過一體化的負荷和市場管理系統(tǒng)，實現電力控制、數據采集、計量、負荷預測、發(fā)電調度等自動化方案。此外，人工智能技術還支持逐步增量式系統(tǒng)優(yōu)化，即通過不斷的數據監(jiān)控和調試，根據系統(tǒng)運行狀態(tài)和用戶需求的變化，對運行算法進行實時優(yōu)化，實現系統(tǒng)的自動更新和升級[5]。

2.4 適應復雜環(huán)境的需求

電力調度自動化系統(tǒng)面臨著各種復雜的需求和挑戰(zhàn)，而人工智能技術的應用可以有效地適應這些需求。首先，電力系統(tǒng)的運行環(huán)境復雜多變，包括氣候變化、負荷波動和能源結構多元化等因素，這些復雜因素會影響電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和預測結果。而智能預測模型和數據分析技術可以基于歷史數據和實時數據，對復雜的環(huán)境影響進行判斷和調整，提高運行預測的準確性和及時性，支持電力系統(tǒng)做出更好的調配和管理決策。其次，電力系統(tǒng)的管理和調度需要對多種設備進行監(jiān)控和維護。這些設備包括變電站、輸電線路、發(fā)電機組等，需要進行及時的監(jiān)測和維護。而人工智能技術的應用可以減輕人工的負擔，如基于智能監(jiān)控設備實現設備故障的自動檢測和修復等。這樣就能夠大大提高電力系統(tǒng)維修和調度效率，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。最后，電力系統(tǒng)的安全性是非常重要的，任何的破壞或故障都可能會對整個系統(tǒng)產生重大影響。而人工智能技術的應用可以通過高效、自動化的安全監(jiān)測來保證電力系統(tǒng)的安全性，比如通過模型識別安全事件和隱患，以及提前預警，這能使電力系統(tǒng)在發(fā)生緊急情況時能夠及時采取應對措施。因此，應用人工智能技術可以解決電力調度自動化系統(tǒng)的挑戰(zhàn)和需求，提高電力系統(tǒng)的智能和自動化管理水平。同時，也有助于提高電力系統(tǒng)的可靠性、安全性和運行效率，促進電力行業(yè)的科技創(chuàng)新和發(fā)展[6]。

3 加大人工智能技術應用力度的有效措施

3.1 建設完善的數據采集和管理系統(tǒng)

電力調度自動化系統(tǒng)中需要大量的實時數據，因此需要建設完善的數據采集和管理系統(tǒng)，確保數據的準確、完整和及時性。采用高精度的傳感器、智能監(jiān)測設備、物聯網技術等手段，實現對電力系統(tǒng)的自動數據采集和傳輸，并確保數據的實時、準確和可靠。采用分布式的數據中心，將數據存儲于遠程云端，提高數據的可訪問性和實時性，同時也減少了各數據存儲節(jié)點之間的延遲和數據傳輸的成本。采用高效的數據處理和分析工具，如大數據平臺、人工智能分析工具等，對海量的實時數據進行精確的分析和處理，以實現對電力系統(tǒng)的快速分析和實時監(jiān)控。建立電力行業(yè)標準化的數據共享平臺，集中收集和管理各個數據來源的數據，并對數據進行標準化和清洗處理，以實現數據共享和跨越式的數據交換。通過采用新一代的運維管理系統(tǒng)，實現對數據全流程的監(jiān)控，包括數據采集、傳輸、存儲、清洗、加工、分析和應用等全過程跟蹤、監(jiān)控，保證數據的完整性和準確性。通過建設完善的數據采集和管理系統(tǒng)，可以為電力自動化系統(tǒng)提供充足、準確、及時的數據支持，從而使人工智能技術得以更好地應用于電力自動化系統(tǒng)中，提高系統(tǒng)的效率和性能。此外，完善的數據集采集和管理系統(tǒng)還有利于系統(tǒng)規(guī)模化、分布化和復雜化的應用，有益于電力行業(yè)數字化轉型中進行信息化實踐[7]。

3.2 提高技術人員應用人工智能技術的能力

針對電力行業(yè)需求，建立全面的人才培訓體系，涵蓋人工智能基礎知識、電力調度自動化系統(tǒng)相關知識、實戰(zhàn)案例分析等方面的內容，提高電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術的能力。建立符合電力行業(yè)特點的人工智能應用標準和規(guī)范，統(tǒng)一數據采集、處理、分析的標準和操作規(guī)程，確保電力調度自動化系統(tǒng)中的人工智能技術應用能夠更加規(guī)范和標準。建立電力行業(yè)內人工智能技術的交流與合作平臺，促進各個機構之間的技術交流、合作和共享，借助合作伙伴的力量，提高電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術的能力。面向電力調度自動化系統(tǒng)的實戰(zhàn)應用，組織相關專家和技術人員開展人工智能技術實踐研究，積累應用經驗和技術更新，不斷提高電力調度自動化系統(tǒng)中應用人工智能技術的能力。加強跟蹤研究最新人工智能技術，并不斷將其應用于電力調度自動化系統(tǒng)中，并且根據電力行業(yè)應用需求和技術創(chuàng)新趨勢，持續(xù)研發(fā)開展人工智能新技術解決方案，引領新技術發(fā)展[8]。

3.3 建立數據開放共享平臺

在建立數據開放共享平臺之前，必須明確開放和共享的數據類型、原則、范圍、格式、安全性等方面的標準，同時注重保護數據安全和敏感性?；谠朴嬎?、大數據、人工智能等先進技術，建立完善的電力行業(yè)數據共享平臺，實現數據的高效、快速、安全、實時分享，同時提供各種數據分析、應用工具，以支持電力行業(yè)的數據交互和應用。建立監(jiān)管機構，負責電力行業(yè)數據的采集、監(jiān)管、整合和標準化，以提高數據質量，保證數據在共享過程中的準確性、真實性和完整性。電力行業(yè)相關政府和企業(yè)應制定鼓勵數據共享的政策和獎勵制度，激發(fā)各方積極性，增強數據啟動性，推動數據開放共享進程。設立相關技術、新聞、人才招聘等方面的平臺，為電力行業(yè)內外提供數據引用、客戶服務、營銷、管理等方面的需求，以激勵數據開放和共享，創(chuàng)造出良好的數據環(huán)境。建立數據開放共享平臺有助于推進電力行業(yè)數字化轉型，提高電力調度自動化系統(tǒng)的智能化水平和應用效果[9]。

3.4 推進標準化和規(guī)范化建設

根據電力調度自動化系統(tǒng)的特點，建立符合行業(yè)標準的制度框架，確保數據采集、傳輸和應用的標準化和規(guī)范化。制定并執(zhí)行標準化操作流程，建立規(guī)范化操作記錄和管理，保證人工智能應用系統(tǒng)的運行和維護更加規(guī)范。建立行業(yè)人工智能技術應用的權責清晰的責任和監(jiān)管制度，形成有效的監(jiān)督和反饋機制，以保證人工智能技術的應用和管理順利實施。對人工智能技術應用的數據安全、信息安全等方面提出安全措施，并確保加密等技術的有效運用，防止對電力調度自動化系統(tǒng)構成損失。對人工智能技術應用的參數調整、效果監(jiān)測、故障排查等方面進行技術管理，加強操作人員的培訓和技術更新，保證人工智能技術應用水平一直保持高水平。通過在電力調度自動化系統(tǒng)中推進標準化和規(guī)范化建設，可以為人工智能技術應用提供標準的、統(tǒng)一的工作流程和管理規(guī)范，有利于提高系統(tǒng)運行的效率和質量，保證電力調度自動化系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

3.5 進行實踐應用和技術創(chuàng)新

利用機器學習技術，將歷史數據和實時數據結合起來，實現系統(tǒng)容量預測和負荷預測，從而優(yōu)化電網調度方案，提高電力系統(tǒng)運行效率。采用虛擬現實技術，構建電力系統(tǒng)三維仿真模型，實現對電力系統(tǒng)的全景式展示和遠程操作，提高電力調度自動化系統(tǒng)的人機互動效果和可視化效果。采用大數據處理技術分析電網數據，對于海量的數據進行過濾、清洗等操作，提供高質量的數據分析服務，從而提高電力調度自動化系統(tǒng)的數據分析能力。運用智能監(jiān)控技術，實現對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)測和故障診斷，及時進行數據采集和分析，對于異常信息實時報警，從而提高電力調度自動化系統(tǒng)的實時性和穩(wěn)定性。利用自學習算法，將電力系統(tǒng)的歷史數據和實時數據相結合，通過算法學習系統(tǒng)的行為和規(guī)律，自主分析預測和調節(jié)，實現對電力系統(tǒng)的自主調節(jié)和優(yōu)化，從而提高電力調度自動化系統(tǒng)的智能水平[10]。

4 結語

總之，人工智能技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用可以提供智能化和自動化的管理和調度，從而提高電力系統(tǒng)的效率和可靠性。電力行業(yè)應該加大技術投入，積極推進人工智能技術在電力調度自動化系統(tǒng)中的應用，并結合實踐經驗不斷開展技術創(chuàng)新和升級，以推進電力行業(yè)智能化轉型和發(fā)展。同時，也需要注重數據開放共享、規(guī)范化建設等工作，以確保人工智能技術在電力行業(yè)中安全實用的應用。