淺談人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用

1、    淺談人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用    馬玲 呂繼成 馬娜 周保存 馮凝【摘要】智能電網(wǎng)也稱之為“電網(wǎng)2.0”，它是在世界性電力工業(yè)發(fā)展的形式下提出的。智能電網(wǎng)包括智能電表、智能點電站、智能電網(wǎng)建設(shè)、智能發(fā)電系統(tǒng)等，中國國家電網(wǎng)公司提出的“堅強智能電網(wǎng)體系”是為了更好地滿足用戶的需要及電網(wǎng)安全，其中“堅強”是根基，“智能”是核心，兩者的高度融合是我國現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展趨勢。我國目前處于智能電網(wǎng)建設(shè)的起步價段，在建設(shè)初期要做到智能電網(wǎng)的可靠、經(jīng)濟、高效、安全、環(huán)保等目標是實現(xiàn)智能電網(wǎng)持續(xù)健康發(fā)展的關(guān)鍵?！娟P(guān)鍵詞】智能電網(wǎng)；人工智能；系統(tǒng)；發(fā)展隨著

2、智能電網(wǎng)的建設(shè)，電力行業(yè)迎來了一場巨大的變革。2017年，我國南方電網(wǎng)廣東公司同百度簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，百度一方將利用百度多年來掌握、積累的人工智能技術(shù)為南方電網(wǎng)的發(fā)展提供人工智能領(lǐng)域的技術(shù)支持。百度同南方電網(wǎng)的合作是電力行業(yè)同人工智能技術(shù)的再一次跨界合作，也在一定程度上使中國智能電網(wǎng)的建設(shè)“更上一層樓”。目前，智能電網(wǎng)在監(jiān)控系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、輔助決策系統(tǒng)、雙向通訊系統(tǒng)等方面均取得了較大的成就，電力系統(tǒng)也變得更加智能化、自動化、數(shù)字化。一、人工智能的定義人工智能專業(yè)涉及網(wǎng)絡(luò)計算機、網(wǎng)絡(luò)信息等多門專業(yè)，在未來行業(yè)中，是有著發(fā)展前景的科學技術(shù)。人工智能是通過計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為，其

3、專業(yè)性主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應用。人工智能涉及計算機科學、心理學、哲學和語言學等學科，幾乎可以涉及自然科學和社會科學的所有學科，其范圍已超出了計算機科學的范疇。人工智能是通過思維科學進行相對的實踐和理論，人工智能是處于思維科學的技術(shù)應用層次，屬于思維科學技術(shù)的一個應用分支。從思維觀點看，人工智能不僅限于邏輯思維，還需要考慮形象思維、靈感思維，才能促進人工智能突破性的發(fā)展。數(shù)學常被認為是多種學科的基礎(chǔ)科學，數(shù)學也進入語言、思維領(lǐng)域，人工智能學科也必須借用數(shù)學工具，數(shù)學不僅在標準邏輯、模糊數(shù)學等范圍發(fā)揮作用，而且進入人工智能學科，兩者將互相

4、融合，促進人工智能快速的發(fā)展。二、人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用要點（一）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應用分析我們知道人身體內(nèi)各個部位都有神經(jīng)的存在，哪個部位的神經(jīng)疼痛都會第一時間傳遞到大腦，在智能電網(wǎng)中也有一個龐大的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其具有大規(guī)模信息處理能力，具有高效的學習方式，可對不同的復雜狀況進行分析?？茖W家通過人工智能將所遇到的各類問題及解決方案傳輸?shù)缴窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，這可以高效地保證電力系統(tǒng)的安全、高效運行。在開展back propagation（bp）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對電力系統(tǒng)短期負荷預測中，在訓練樣本充足的情況下，將預測模型進行正確分類，構(gòu)造出不同季節(jié)環(huán)境的月、周、日預測模型，對輸入變量及溫度的選取問題開展研

5、討，通過運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與元件關(guān)聯(lián)分析進行電力系統(tǒng)故障診斷，得出了電力系統(tǒng)多種復雜故障的診斷方案。在此類方法中使用的元件的artificialneural network（ann）模型，把電力系統(tǒng)中的元件分成為線母、線路、變壓器，ann對這三類元件都有獨立的處理報警信息，進而確定故障的發(fā)生位置。如果發(fā)生同一跳閘區(qū)域內(nèi)每個元件的ann診斷輸出，可定義一個特性故障指標函數(shù)，根據(jù)各元件的故障指標函數(shù)的不同來識別出該區(qū)域內(nèi)多種故障。（二）遺傳算法應用分析遺傳算法是指在自然選擇及遺傳機制的基礎(chǔ)上，運用計算機模擬出生物進化機制的尋優(yōu)搜索算法，在龐大的數(shù)據(jù)庫中對待解決問題時遺傳算法基本上不會遇到任何阻礙，它可以

6、最快、最好、最準地搜尋出準確答案，這就是其優(yōu)越于傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)之處。站在優(yōu)化的角度出發(fā)，遺傳算法基本可以解決故障診斷問題，特別是在故障修復及保護斷路器錯誤操作時，可以做出最佳的診斷結(jié)果。遺傳算法在智能電網(wǎng)建設(shè)中遇到的最大困難是如何合理地建立故障診斷數(shù)字模型，如果數(shù)字模型建立完善，可以使遺傳算法更好地運用在智能電網(wǎng)建設(shè)中。（三）人工智能對智能電網(wǎng)輔助決策系統(tǒng)發(fā)展的推動作用隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，無人超市、無人駕駛、人工智能視覺系統(tǒng)等科研成果不斷刷新人們對“人工智能”這個詞匯的認知，電力行業(yè)也將目光投向了人工智能領(lǐng)域，從而產(chǎn)生了決策輔助系統(tǒng)，主要應用于智能電網(wǎng)故障“自愈”和無人變電站兩大場景之中

7、。對傳統(tǒng)電網(wǎng)系統(tǒng)而言，如果電網(wǎng)某處出現(xiàn)故障點，便需要專業(yè)的技術(shù)人員火速前往故障點進行維修，然而頻繁修理小故障對經(jīng)濟較為落后、人口較少的偏遠地區(qū)而言無疑是困難的。智能電網(wǎng)輔助決策系統(tǒng)的出現(xiàn)解決了這一難題，該系統(tǒng)依托人工智能技術(shù)，具有“自我診斷”能力，系統(tǒng)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的運營狀況進行分析，合理使用電力設(shè)施內(nèi)的各類零件，當遇到零件故障的情況時，該系統(tǒng)可以根據(jù)預設(shè)程序在無人工干預或較少人工干預的情況下對故障部件進行隔離，從而使電力系統(tǒng)重新回到正常運營的狀態(tài)。隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)總量也在增加，所以管理的復雜程度也在增加，同時各類新能源發(fā)電技術(shù)的應用，都為人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中提供了無限前景。只有不斷地加強人工智能科學在電網(wǎng)中的應用，才能保證電網(wǎng)的平穩(wěn)安全運行，進而給社會穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展帶來