浅析人工智能对智能电网发展的推动

浅析人工智能对智能电网发展的推动

程昭龙陈波涛

（国网菏泽供电公司山东省菏泽市274000）

摘要：随着智能电网的建设，电力行业迎来了一场巨大的变革。2017年，我国南方电网广东公司同百度签署了战略合作协议，百度一方将利用百度多年来掌握、积累的人工智能技术为南方电网的发展提供人工智能领域的技术支持。百度同南方电网的合作是电力行业同人工智能技术的再一次跨界合作，也在一定程度上使中国智能电网的建设“更上一层楼”。目前，智能电网在监控系统、控制系统、辅助决策系统、双向通讯系统等方面均取得了较大的成就，电力系统也变得更加智能化、自动化、数字化。

关键词：人工智能；智能电网；发展推动

随着智能电网的建设，智能小区、智能城市在智能电网的推动下也在不断发展，我们不得不承认，人工智能在其中提供了重要的技术支持。目前，智能电网已经成为了国际市场中的重要产业之一，电力行业同人工智能的创新合作也在不断深入，相信随着人工智能技术的不断发展，智能电网将拥有更加强大的“自愈”系统和抗外界干扰系统。

1智能电网简介

“2.0”是当今时代的流行语之一，智能电网便是电力系统的“2.0版”。2006年，“智能电网”这一名词正式走进大众的视野，世界各国的领导人和科技工作者纷纷重视智能电网的发展与建设。2008年，为应对自然灾害，美国拥有了第一个智能电网城市，同时期，中国也在智能电网领域取得了不小的成就，智能电网对社会发展的重要性逐渐显现。智能电网以传统物理电网为基础，借助人工智能技术对电力系统的通讯技术、控制技术、设备技术、测量技术及决策能力等进行完善升级，使传统电力系统形成一个拥有“自愈”能力的“电网”，提高了电网的可靠性、安全性、高效性，实现了电网的智能化、自动化、数字化。

2人工智能对智能电网发展的推动作用

2.1人工智能对智能电网监控系统发展的推动作用

对电力系统而言，变电站周边环境监测、电力设备等的防范情况是至关重要的。因此，利用安防视频进行监控成为了电网监控的基本手段。然而，传统电网监控系统受人员、制度等因素的影响，极易在监控过程中出现失误和漏洞，一旦电网监控人员工作出现了纰漏，电网系统便极易出现较为严重的问题。随着人工智能技术广泛应用于各行各业，电力行业同人工智能也开展了“跨界”合作，智能电网监控系统便是智能电网建设的首要目标之一。目前，人工智能在智能电网监控系统的应用体现已不单单监测电力设备或变电站周边情况，还深入电力设备内部，对电力设备的运营状况进行实时监控、分析并上传有效数据。此外，智能调节变电站或电力设备周边的灯光、环境，根据实地情况控制门禁、消防系统都是智能电网监控系统的职责。当遇到突发事件时，智能电网监控系统可以即使发送预警信号，并对突发事件的过程进行录像保存，这一系列及时、高效、完备的监控行为是传统监控系统难以达到的，智能电网监控系统也由此成为了电力系统中强有力的辅助系统。

2.2人工智能对智能电网管理系统发展的推动作用

自人类进入“电气时代”后，电在人们的生产生活中占据了举足轻重的地位。随着城市的建设和发展，保障城市工业用电或生活用电的不间断供应成为了城市发展和电力系统建设的重要任务。以医院为例，假使电网系统出现故障，医院在转换用电线路的过程中使整个医院停电一到三分钟，这对医院中的众多病患来说是致命的。因此，智能电网的管理系统是智能电网建设、运营的重要组成部分，研发出智能、可靠的智能电网管理系统也由此成为相关领域研发人员的重要任务。2014年，美国电网公司大胆采用智能配电管理系统，该系统的最大优点体现在电网的运营过程中，电网中的人工智能管理系统可以整理、分析运营电网的种种数据信息，并对故障点进行预测，当电网出现一些诸如断电等问题时，该系统可以瞬间切换故障点的输电线路，继而保障电网的正常运行。

2.3人工智能对智能电网辅助决策系统发展的推动作用

以中国为例，中国国土面积较广、人口众多、资源丰富，为满足人们生产生活的需要，我国许多变电站或电力设备所在处人烟稀少，如何值守变电站成为了一大难题。随着人工智能技术的不断发展，无人超市、无人驾驶、人工智能视觉系统等科研成果不断刷新人们对“人工智能”这个词汇的认知，电力行业也将目光投向了人工智能领域，从而产生了决策辅助系统，主要应用于智能电网故障“自愈”和无人变电站两大场景之中。对传统电网系统而言，如果电网某处出现故障点，便需要专业的技术人员火速前往故障点进行维修，然而频繁修理小故障对经济较为落后、人口较少的偏远地区而言无疑是困难的。智能电网辅助决策系统的出现解决了这一难题，该系统依托人工智能技术，具有“自我诊断”能力，系统能够对电力系统中的运营状况进行分析，合理使用电力设施内的各类零件，当遇到零件故障的情况时，该系统可以根据预设程序在无人工干预或较少人工干预的情况下对故障部件进行隔离，从而使电力系统重新回到正常运营的状态。这一突破性进展是电力行业同人工智能技术创新合作后的里程碑事件，也是传统物理电力系统难以达到的发展高度。

3主要的应用方法

3.1专家系统（ES）的应用

专家系统是在某一领域内具有专家经验和知识的计算机程序，并能像人类专家那样运用这些知识，通過推理作出决策。一个典型的专家系统由4部分组成：知识库、推理机、知识获取机制和人机界面。专家系统已成为在电力系统中应用最为成熟的人工智能技术。国内外已发展了多种专家系统，应用于电力系统的不同领域：监测与诊断、电网调度、预想事故筛选、系统恢复。尤其是监测与故障诊断已成为ES在电力系统最重要的应用领域。

3.2人工神经网络（ANN）的应用

人工神经网络（ANN）是模拟人脑组织结构和人类认知过程的信息处理系统，自1943年首次提出以来，已迅速发展成为与专家系统并列的人工智能技术的另一个重要分支。他以其诸多优点，如并行分布处理、自适应、联想记忆等，在智能故障诊断中受到越来越广泛的重视，而且已显示出巨大的潜力，并为智能故障诊断的研究开辟了一条新途径。

3.3遗传算法的应用

遗传算法是基于自然选择和遗传机制，在计算机上模，拟生物进化机制的寻优搜索算法。他能在复杂而庞大的搜索空间中自适应的搜索，寻找出最优或准最优解，且算法简单，适用，鲁棒性强。遗传算法对待求解问题几乎没有什么限制，也不涉及常规优化问题求解的复杂数学过程，并能够得到全局最优解或局部最优解集，这是他优于传统优化技术之处。

结论

电力系统是由发电设备、变压器、输配电线路和用电设备等很多单元组成的复杂的非线性动态系统。随着电网的不断发展和电力走向市场化，人们对电网的安全运行和供电可靠性的要求越来越高。电力系统发生故障时，要求调度人员迅速准确地判别故障元件与故障性质，及时处理故障，恢复电力系统的正常运行。所以研究工作者一直致力于发展先进、准确、高效的自动故障诊断系统。

参考文献：

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