基于人工智能技术的电力调度操作票系统设计

基于人工智能技术的电力调度操作票系统设计

刘雪娇

国网兴安供电公司，内蒙古 兴安盟乌兰浩特 137400

摘要：电力调度操作票系统对于电力调度操作票的管理尤为重要。电力调度操作票系统管理水平的高低直接影响电力企业调度管理质量。当前普遍使用的电力调度操作票系统多以多元数据融合为基础，此类系统由于运算过程复杂，在用户并发量较大的条件下，系统性能无法保障自身正常运行。系统以人工智能技术为基础，整体划分为服务器端与客户端两个主要部分，服务器端利用推理机智能推理过程中，结合电网运行状态，通过逻辑状态初判和潮流计算详细分析，实现操作步骤安全性校核，客户端依照调度值班人员所在地信息化环境完成操作票的出票、审核与下发等人机交互服务。

关键词：人工智能技术;电力调度;操作票;专家系统;推理机

引言

在电力调度系统的运行过程中，需要对数据信息进行应用，采取人工工作方式进行数据信息的收集以及整合存在明显的困难，数据信息的数量大，要求数据的及时处理以及应用。在这种情况下，选择智能技术可以达成数据应用的需求。从电力系统的总体运行进行观察，智能技术与自动化的影响也在逐步地加深。

1人工智能技术的研究发展状况

在当前的技术研究中，人工智能技术属于热门的研究领域，人工智能技术的研究发展得到了社会的广泛关注。从人工智能技术的构成上来看，技术研究具有学科交叉的性质，其中包括信息技术、神经学以及技术应用具体领域，如机械技术等。可以说，人工智能技术是应用机器模仿人类的脑部活动，以满足在各类生产以及其他社会领域机器自动发现问题、确定问题、分析并且解决问题的目的。在问题发现、分析、解决的全过程中，几乎不需要人工干涉。就目前的发展状况来看，人工智能技术在各生产领域中的应用已经较为成熟，然而仍旧具有广阔的发展空间。为此，需要结合人工智能技术具体的应用领域，关注技术的应用效果以及应用发展需求，完成细化的研究。此外，信息技术的发展，尤其是网络技术的发展，如网络信号传输速度的提升，对于人工智能技术的应用与研究也能够带来帮助，对此不可忽视。如，在电力系统运行当中，数据处理需求较高，人工智能技术配合自动化系统可以满足数据处理的需求，促进电力系统的运行效率，提升运行的稳定性。为此，技术研究工作就可以围绕着电力系统运行需求展开，促进技术的细化应用。

2基于人工智能技术的电力调度操作票系统

2.1系统需求分析

电网调度作为发电机组生产和电能分配的指挥中心，是发电机组的神经中枢。调度员是电网运行的指挥者，肩负着保障电网安全、优化经济运行的重任。为保证电网的安全经济运行，各级调度(国、网、省、地、县)都制定了严格的电力调度作业规程和各种作业记录的规范填写要求，调度员在下达各项调度命令前必须认真填写(特殊紧急情况除外)，因此，调度员必须认真填写调度命令票，以保证调度员对电网设备进行正确指挥操作。电力系统的调度操作，使电网由一种运行状态转变为另一种运行状态，是一个严格有序的运行过程，必须遵守调度规程，实行分级管理。一般情况下，正常操作首先由调度员以“操作指令”或“操作许可”的形式开具符合操作要求的操作票，然后根据操作票中的步骤更改调度模拟盘的标记，检查其是否与实际相符，最后在确保操作票正确的前提下，通知相关的下一级调度，由现场的值班员执行调度操作指令，执行完后向上一级调度报告。

2.2专家系统

专家系统是人工智能研究中的一个重要分支，它的出现标志着人工智能从理论研究阶段进入实际应用阶段，并开启了一个以知识为中心的人工智能时代，称为“专家系统”，它是一种在某一特定领域内，利用人类专家的水平，用精确数学模型来解决该领域难题的计算机程序。一个专家系统的基本思想是使计算机能够储存某一领域的专门知识，并且可以像专家一样有效地使用这些知识来解决该领域的复杂问题。一种专家系统的优劣在很大程度上取决于其所拥有的“专家知识”的数量和层次。作为人工智能技术的重要组成部分，专家系统应用于不同应用领域与目标上时，结构通常存在差异性，但其核心结构基本一致，通常包括:知识库、数据库、推理机等。(1)知识库是构建专家系统的核心工作，主要由事实库与规则库共同组成，前者存储当前需处理的相关数据信息，后者内存储推理过程中所需的一般知识与领域知识，由此说明知识库的主要功能为存储系统求解问题所需的知识。(2)数据库内存放系统运行过程中相关的信息，设计过程中需着重关注数据库组织、数据间联系和数据管理等问题。数据库内数据的描述与组织形式需最大限度上同知识库的描述方式相匹配，便于推理机在推理过程中可同时使用这些不同来源、不同组织形式的数据。

2.4推理机结构

电力调度操作票系统内，知识库、电网拓扑库、术语转换规则库等均以外部数据库形式表现，由此说明推理机的主要功能为控制，也就是利用规则库内不同操作任务对应的子操作项控制推理机的搜索方式，实现与子操作项相匹配的逻辑判断过程。同时，专家系统还需要跟踪电力系统网络运行方式的波动情况，可自主判断操作任务，由此要求推理机在包含逻辑判断能力的同时，还需存在拓扑分析功能，也就是可访问厂站机器对应的设备层，确定厂站之间与设备之间的相关性，构建详细的操作任务。

3实验结果与分析

3.1性能测试结果

3.1.1不同并发量条件下的性能测试结果

在性能测试过程中，选取并发量、CPU占用率均值、内存占用率均值和最大响应时间四项不同性能作为性能检测指标。在正常运行环境下，设定初始步长、迭代步长与迭代次数分别为20个、20个和4次的条件下，模拟本系统用户并发量由20个提升至200个的条件下，系统CPU占用率均值、内存占用率均值和最大响应时间的变化情况。本系统运行过程中，在用户并发量由20逐渐提升至200的条件下，CPU占用率均值、内存占用率均值和最大响应时间的上限值分别为28.1%、40.9%和1.86s。以上数值满足研究对象提出的软件性能要求。

3.1.2性能对比

在上一实验的基础上，对比本系统与基于多源数据融合的系统和面向调控云的系统在系统用户并发量为200的条件下，系统CPU占用率均值、内存占用率均值和最大响应时间的对比情况，在系统用户并发量为200的条件下，本系统的CPU占用率均值和内存占用率均值同面向调控云的系统相比差异并不显著，但在最大响应时间上存在显著优势;本系统的最大响应时间与基于多源数据融合系统相比差异并不显著，但CPU占用率均值和内存占用率均值方面存在显著优势。综合对比之下得到本系统的性能优于两个对比系统。

结束语

设计基于人工智能技术的电力调度操作票系统，以人工智能技术中的专家系统为基础，在人工智能技术的电力调度操作票系统功能框架过程中，通过OPEN3000平台内的电力系统网络及相关设备实时运行信息，根据电力调度操作票的相关技术标准，完成多样化自动开票服务，实现系统在开票的同时提示操作过程对电力系统网络运行产生的影响，利用推理机判断逻辑状态，并利用潮流计算校核操作票的安全性。

参考文献

[1]王川,张杰,李伟,张劲松.人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用分析[J]科技创新与应用,2021,11(12):149-15

[2]王馨尉,吕勃翰.人工智能技术在电力调度自动化系统应用研究[J].山东电力技术,2020,47(07):41-47.

[3]赵磊.人工智能技术在电力调度自动化系统中的运用分析[J].山东工业技术,2019(11):164.