人工智能及其在电力系统中的应用

付昕昕

国网山西省电力公司长治市潞州区供电公司 山西 长治 046000

摘要：当前，随着我国改革开放后发展速度不断加快，人民生活水平显着提高，社会各方面都取得了长足发展。人工智能是现代化的重要领域，也广泛应用于电力系统中。电力系统中人工智能的使用使电力系统更加智能，提高了电力系统的效率，极大地促进了电力系统的发展。本文将分析人工智能在电力系统中的应用，希望能帮助相关电力系统人员开展工作。

关键词：人工智能；电力系统；应用

中图分类号：TM75 文献标识码：A

1 引言

为了保障电力系统运行的平稳性与安全性，为电力用户提供更完善、更高效的电力服务，保障人们的日常电力供应，应当将人工智能技术与电力服务进行有效结合，满足社会和经济的发展。在电力行业的发展中，相关研究人员也逐渐认识到了人工智能技术的优势和作用，对人工智能技术的应用进行了深入的探究，并已经取得了一定的研究成果。将人工智能技术有效应用于电网建设、电网经营以及电力服务等相关环节，能够有效保障电网运行以及电力服务的安全性和有效性，对促进我国经济发展和社会进步具有十分重要的作用。

2 人工智能的应用优势

第一个优势是受外界因素的影响不大。在传统的电气工程控制器中进行模型的构建时，经常会因为参数的变化而影响到计算，另外还有许多不确定的因素，使得计算数据的过程十分不稳定。但是在人工智能控制器在电气工程当中运用以后，智能控制系统可以快速且准确地获得数据来组成动态模型，然后在建立模型的时候也可以自动分析其运用环境，这样就能提高电气工程的质量和时效性。第二个优势是参数调节便利。与传统的控制器相比而言，人工智能控制器可以实现自动化，根据计算机当中多元化的功能对于语言和信息进行分析，然后自动调节，使得参数的调节趋于便利。第三个优势是电气产品性能较高。传统的电气工程在对目标的控制上会受到诸多因素的影响导致产品生产性能较低。但是在智能化系统的应用下，可以自动化地控制生产设备，其中的生产数据也可以自动高效地计算出来，能够在很大程度上提高产品的质量与效率，从而使得产品性能得到提升。第四个优势是操作当中的误差不大。在人工智能技术运用于电气工程系统当中以后，能够受到的外部因素明显减少，内部受到控制器的一体化操作，可以在很大程度上减少误差出现，从而在运行当中实现稳定高效。第五个优势是可以节省资源。在传统的控制器当中需要诸多线路和设备的辅助，而且也要相关的技术人员实时检查，这样就会消耗诸多人力、物力以及财力资源。但是人工智能运用到电气工程当中实现自动化以后，可以减少这些繁琐的线路和设备投入，而且也不需要过多的人力，从而在很大程度上降低资金投入。

3 电力系统中的应用的人工智能技术

3.1 神经网络与进化计算

神经网络在电力系统中的应用主要发生在BP神经网络问世之后。BP神经网络可以实现非线性关系的任意复杂映射，并且适合大量训练样本，没有任何其他具体的判别函数可以执行此操作。因此，BP模型的分类和预测结果优于传统的模式识别方法。它特别适用于存在大量结论性(标签)模式，且缺乏清晰的专家规则（例如图像和声音识别）以及能够容忍错误模式的情况，这就是为什么它在许多模式识别任务中都取得成功的原因。电力系统应用研究主要包括电力系统负荷预测，动态安全评估以及电力设备和输电线路的故障诊断。但是，由于神经网络需要大量的训练样本，因此输入和输出信号变化越大，就需要越多的训练样本。解决许多故障排除问题时，很难获得大量的训练样本。因此，电力系统使用BP神经网络的成功应用并不多。进化计算的方法很多，例如遗传计算，粒子群优化算法和蚁群算法和进化规划，但实际上，这是优胜劣汰的一种方法，适合解决非线性优化问题。电力系统优化的问题主要包括：规划电网结构（包括增加线路），优化电网调度中机组的启动和停止，优化机组维护计划，优化电网运行时的无功功率（包括开关电容器和调节变压器抽头），它们大多数是非线性或动态规划问题，适合通过进化的计算方法解决，但无法通过传统的非线性优化和动态规划方法解决。进化计算在电力系统中的应用相对成功。

3.2 智能网络调度

在电力系统领域，人工智能技术的应用可以创建智能电网调度系统，实现了源网络各种负荷因子的全局协调，达到了准确调度和快速调度的目的。当前，相对复杂的交直流电力系统的快速发展以及新电力的广泛使用对电力系统的运行和管理提出了重大挑战，要求电力系统更快，更智能。通过对电力系统运行机制的深入分析，对控制规则的独立理解和研究以及快速的故障处理等，深度学习技术等人工智能技术被用于构建智能电网调度系统。可以分析电力系统的暂态和稳态运行，可以自动确定系统不稳定的机理，并提出稳定状态调整计划。该系统可以深入研究计划规则的文本，深入研究管理行为的模式，并自动生成信息任务以进行系统管理。此外，它还可以执行在线分析，研究和评估大型电网的未来趋势，监控风险和预警，有效地评估和排除网络故障，恢复电力拓扑并在其中发挥积极作用，确保安全稳定的电力系统。

3.3 在电气设备故障诊断中的应用

在电气工程自动化系统的运作过程当中可以发现一些设备像发电机或者变压器都很容易受到影响而出现故障。对这些故障的传统诊断方式就是对变压器进行分析，然后把搜集而来的资料进行分析，并诊断出是否有故障。这种方式需要耗费掉大量的时间与人力，而且也要对设备进行人工实时监控，再加上设备自身就存在着诸多不稳定性，这就会增加很多在诊断时的故障问题。但是在人工智能运用于电气工程自动化当中以后，诊断的方式也能够实现高效率，利用互联网和智能技术可以对故障进行自动分析，然后找到问题所在，从而提高效率和减少投入。

3.4 智能实时控制

智能实时控制是智能技术在应用于电力系统所需要关注的一个重要技术问题。对于电力系统来说，能够对其进行实时的监控将会带来极大的便利，比如如果电力系统因为故障而无法正常运行，且未能查找到故障原因，没有及时排除故障，不仅会带来极大的电力安全问题，还会导致巨大的财产损失。因此，有关部门和企业需要重视智能实时监控技术的应用，在问题出现时就可以快速地解决，在减少经济损失的同时，还能够改良系统的运行环境。智能技术实时控制已经得到推广，在将来，会更好地应用于电力系统的自动化监控中，以此来降低电力系统的危险，还能够降低运行成本。

4 结束语

综上所述，在经济与科技发展的背景下，计算机互联网和人工智能技术飞速发展，将其利用到电气工程自动化当中能够促进整个电气工程产业的结构调整，为工程技术增加诸多活力，从而实现电气工程的可持续化发展。但是相关的技术人员并不能安于现状，应当及时地跟上时代发展的潮流，不断地更新智能化技术，然后结合电气工程的实际情况来创新技术。

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