人工智能在电力系统中的应用综述
  摘要:电力系统的发展程度是一个国家经济水平的重要评判指标.随着分布式可再生能源的不断接入与电网规模的不断扩大,电力系统正逐渐趋于复杂化,电力数据呈现出多源、异构、大量等典型的大数据特性,这对电力问题的分析处理方法提出了更高的要求。人工智能(artificialintelligence,AI)是未来科技进步的关键,我国已将推进人工智能发展提升为国家战略并将电力系统定为人工智能主要应用领域之一,以人工智能自身应用短板为基础,剖析了人工智能技术在电力应用领域的不足之处,深入挖掘了人工智能在不同电力应用方向上的问题所在;并着眼于人工智能大局发展趋势,对电力智能化发展提出了建议与展望。
        关键词:人工智能技术;电力系统;
       
        1人工智能技术
        人工智能的含义:人工智能是以计算机等硬件设备为依托,通过算法或者编程等计算机语言来让计算机等设备来模拟人类的思维或者行为。人工智能将涉及的学科很广,包括计算机编程、计算机数学、心理学和语言学等。
        目前,我国政府对于人工智能的发展日益重视,例如,2015年国务院颁布了《“互联网+”
白浩
行动指导意见》,其中指出人工智能对于生产生活以及制造业的重要性,鼓励企业和个人努力发展人工智能技术,并且加大对人工智能技术的投入与研发;2016年国家发改委等联合多个部门发布了人工智能技术的发展策略,充分肯定了人工智能技术在智能制造的作用与优势,积极引导企业开展人工智能技术研究,在全球范围内抢占人工智能的制高点,且鼓励领头企业起到示范和引导的作用。
        依托现代化的计算机技术以及电子技术而形成的人工智能技术在电力系统故障诊断中,通过依靠其已有的数据库信息或者构建的知识系统库对电力系统进行故障诊断,同时,通过不断地学习可以将之前出现的故障记录下来,进而不断加强其学习能力和故障的诊断能力,使得人工智能技术不断地为提升电力系统的诊断效率服务。
        2人工智能技术在电力系统中的使用
        随着电力工业和人工智能技术的发展,人工智能技术在电力行业中广泛应用已经是趋势所向,也是实现电力行业可持续发展的有效途径。人工智能技术的应用使得电力系统不断的升级和优化。人工智能技术本身具有精确的性能。可以减少控制设备产生的误差,使设备准确运行,降低操作风险,从而对生产人员的人身安全也有了一个保障。人工智能技术的应用还可以减少对人工的使用,大大节省了生产企业的劳动力成本,从而获得更多利润。人工智
能技术优化升级后,电力系统更加得高效统一。此外,对于电气制造业来说,人工智能技术可以随时监控生产制造过程,并在实际生产的过程中及时的发现不合规的产品,并进行相应的处理。人工智能技术还可以进行产品的预测生产,对下一个过程的准确性进行预先判断,并且能够及时对数据进行调整。人工智能技术引入后,电源可以根据实际需求进行适当的调整,并通过改变自身的相关参数来满足实际需求,确保电气生产制造工作的顺利进行。
        3如何在电力系统中使用人工智能技术
        3.1对人工智能化的电力设备进行使用
        要想在电气设备中融合对人工智能技术的应用必须要使用信息开发操作程序,使计算机能够与人互动,提升电气自动化设备的交互性。使用计算机编译器来编写人工智能程序,从而促使诸多设备进行自动化的运行,也能够根据工作人员的需求制定相应的福利,这在很大的程度上减少了企业员工的使用数量,并提高管理效率和生产效率。充分的利用人工智能技术使得设备进行智能化运行,在实际生产的过程中更加安全、精确和高效。
        3.2简化电力系统的操作流程
        人工智能技术能在很大的程度上简化整个电力系统的操作步骤,通过对传统设备进行完善和升级,相关设备可以直接于计算机相连接,操作指令可以通过计算机传输,可以提高设
备的控制率,确保所有的设备都得到充分的利用。而且在实际生产的过程中可以避免一些不必要的事情发生,包括数据错误、操作不合规等等,通过这种方式有效的降低了生产的风险性,有效地为系统内部实现智能化提供了保障。
        3.3使用人工智能技术实现智能化地检测故障
        人工智能技术可以有效的完善设备的操作步骤,并对设备进行实时的故障检测。在传统的设备故障检测中,需要消耗大量的人工成本,要对所有的设备零部件进行检测和维修,整个检测过程时间长,而且受到工作人员自身因素的影响,导致整个检测效率低下。此外,对于电气自动化设备内部的某些部件或精密部件,维护人员不知道设备的内部状况,也无法确定故障原因,这种问题也是电气行业中的普遍存在的难题。改进维修方法能够有效地促进中国工业的发展。充分的利用人工智能技术,将设备运行的相关数据进行详细的记录,并对正常运行的数据进行对比分析,从实现对借助人工智能技术,可以根据电气自动化设备的运行数据记录,对其运行状态做出正确的判断。当设备发生故障时,维修人员可直接根据系统的提示进行针对性的检测维修,提高了检测和维修效率。
        3.3.1在线损预测方面,中国计量大学的陈洪涛等在研究聚类算法和线损率数据特性的基础上提出了一种基于k-means聚类算法的线损异常辨别方法,提高了线损异常判断的准确
性;深圳供电局的李植鹏等基于不同潮流对线损结果的差异影响,利用神经网络构建了相关线损模型,实现了线损理论计算以及窃电位置判断。
        3.3.2在负荷分析方面,深圳供电局的李婧等提出了一种自适应k-means++负荷特性聚类算法,综合不同聚类数时的聚类结果验证了数据集里各样本的相似性,提高了负荷分类的准确性;南方电网科学研究院的何恒靖等提出了基于Bi-LSTM的非侵入式负荷辨识算法,通过定位负荷事件发生时刻,实现了对小功率和多状态电器的辨识。
        3.3.3在故障监测方面,华北电力大学的刘云鹏等采用深度学习算法体系中基于区域建议网络的FasterRCNN算法实现了对输变电红外图像发热故障的检测、识别及定位;南方电网科学研究院的白浩等对人工智能在配电网高阻接地故障检测的应用进行了详细分析,为后续相关研究提供了解决思路。
        3.4人工智能对电网安全性和可靠性帮助
        南方电网科学研究院的黄文琦等提出了一种基于视频场景、利用生成对抗网络来整合全局和局部信息的变电站工作人员异常行为预测方法,为运检人员的生命安全提供了重要保障;东北电力大学的邢晓敏等提出了两种预测配电网可靠性的机器学习算法;南方电网科学研究院的钱斌等综合网络安全、系统安全、数据安全等多因素提出了一种多源态势感知与分
析评估方案;国网湖南综合能源服务有限公司的曾麟等设计了一种基于粒子算法的滤波器参数和控制参数优化方法。
        4结语
        随着人工智能技术的普及与快速发展,它与电力系统现代化有了越来越多的联系,在电力系统日常的生产控制、管理监督、故障检测、日常维护与使用的过程中有着不可磨灭的贡献。现代化电网电力系统中的智能检测系统也是代指人工智能控制下的对电力系统的优化,具体包含设备的智能化、故障检测自动化、故障维修信息化等等。人工智能在电力系统故障检测领域之所以能够得到如此的重视,就是因为电力系统的故障检测难度比较大,故障发生的原因多种多样具有极强的不确定性,同时这种相对比较复杂的工作对安全检测人员也是极大的考验,检测人员很容易出现疏忽和失误。因此人工智能可以很好地解决这些问题,从而保障资源合理利用,为电力系统现代化作出贡献。人工智能技术和电力系统的有效结合在一定程度上加强了智能科学的进一步发展,并且对电网的持续有效输送提供了安全的保障。
        参考文献:
        [1]章熙,姬源,黄育松.人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用研究[J].信息与电脑(理论版),2017(22):132-133.
        [2]梁纯,仇文宁.人工智能技术在船舶电力系统故障诊断中的应用[J].舰船科学技术,2018,40(16):52-54.
        [3]郭步阳.试论人工智能技术在电力系统故障诊断中的应用[J].科技创新与应用,2015(34):206-206.