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

罗敏

国网江西省电力有限公司赣州供电分公司 江西 赣州  341000

摘要：随着电网规模的不断扩大，传统的电力网络调度电话发令模式逐显弊端。为此，充分利用智能信息技术，兼顾调度指令操作的全方位、多维度信息交互及安全防误需求，建立了智能化电力调度指令操作系统，介绍了智能化电力调度指令操作系统的总体架构以及软硬件结构配置，并对系统所应用信息安全技术以及调度指挥网络交互技术展开分析。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；设计

引言

随着电网的设备规模不断扩大，新形势下对调度操作效率提出了更高要求。作为计算机科学的主要分支，人工智能技术可理解为是一种模拟人类及人类思维相关联的认知功能的方法，如学习、解决问题等。专家系统是人工智能的重要组成部分，其被定义为一类包含专门知识与经验的计算机智能程序系统，通常利用人工智能技术内的知识表示与知识推理技术解决各行各业专家才可解决的繁琐问题。通常情况下专家系统主要包括知识库与推理机。设计基于人工智能技术的电力调度操作票系统，减轻工作与运维人员负担、标准化操作流程，防止出现因操作票错误造成的操作事故，在用户并发量较大的条件下，确保电力系统运行的安全性与稳定性。

1人工智能概述

人工智能是一个非常广泛的领域，是一门利用计算机模拟人类智能行为科学的统称。人工智能技术包括计算机视觉、自然语言理解与交流、认知科学、机器人、机器学习等。人工智能发展到今年刚好64年，在算法、大数据、计算力等技术的推动下，人工智能开始真正解决问题，在各行业的应用场景逐渐明朗。电力交易中心在国家及南方电网公司人工智能发展规划的指引下，积极探索研究构建电力交易人工智能服务平台。实现人工智能、互联网、大数据分析等多技术融合在电力交易领域的应用，为市场主体提供更为便捷的主动式智能化服务。

2智慧调度助手

辅助调度智慧助手不同于变电站智能机器人，不需要移动、图像探测、轨道等系统，只需要语音输入设备，开发硬件成本低，投入低，可广泛应用于公司调度系统，应用范围广，有效解决调度员工作量日益增加而人员不增加的矛盾，节省人力成本。同时调度智慧助手，可替代调度员做日常部分工作，如拟写操作票、运行事件汇报、日志记录、日志检查等，有效减少调度员日常工作量，有效缓解调度员工作压力，解决调度员高峰期间“占线拥堵”问题，做到快速记录日志，智能拟票、智能检查日志，智能发送事件短信等功能，节省时间，提高工作效率，杜绝因操作票错误而造成绩效考核失真，下错令等后果，提高公司优质服务水平，为公司提质增效提供创新动力。

3基于人工智能技术的电力调度操作票系统

3.1系统需求分析

随着人工智能技术的快速发展，调度的智能化注定成为电网调度运行控制的一大趋势，调控的数据来源是从不同的系统得出的，例如常见的能量管理系统、生产管理系统、地理信息系统等。这些大量的数据呈现出不同的特点，人工智能技术在电网调控的时候为其提供了强大的数据支撑。虽然电网调控对人工智能技术存在技术需求，不过目前人工智能仍然处于“弱人工智能”阶段。所以电网调控对于人工智能的需求有两个发展的阶段，首先，在网联网领域中应用成熟的感知智能技术，把它平移到电网调控系统，比如人脸识别，图像、语音识别等，实现电器设备损伤探测、变电站监控视频以及图像的智能分析、调度人员权限管理和语音调阅界面。其次，采用特定的方法，将先进人工智能技术结合电网调控的感知与决策需求（了解深度学习和强化学习技术的优劣势之后）。将人工智能技术集成到电网调度控制系统的部分子模块中，建设集态势感知、自主学习推理能力的调度决策机器人。

3.2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。

3.3系统整体结构

由系统整体功能架构角度分析，系统设计过程中采用分布式应用架构与C/S网络结构，整体划分为服务器端与客户端两个主要部分。服务器端的主要功能为部署系统的核心服务与数据库服务，客户端的主要功能则是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。针对调度值班人员的服务功能主要包括系统维护服务与操作票业务流程管理服务，也就是针对电力企业厂站与厂站用户基本信息的内部维护管理。在操作票出票服务过程中，根据开票类型的差异将其划分为三种类型，分别是编辑出票、图形出票和手动出票。在开票过程中所需的历史票数据、知识库数据等均存储在数据库内。

3.4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。

3.5安全校验模块

安全校验模块为电力操作票系统提供全方位的安全风险校核机制，利用术语词法与执行校核机制与潮流安全校核机制等为拟票、操作与程票的不同成为提供安全校核技术。现场调度人员拟票后，可利用潮流计算对操作指令实施安全校核，判断操作的影响，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。

3.6操作票管理模块

操作票管理模块完成运营票务管理的所有工作，包括生成、修改、保存、查询、移除、预览、打印预览、打印，导出等功能。选择发票方式，包括自动生成发票，手开发票，调用典型发票，调用历史发票等。

结束语

针对传统电网调度管理模式的不足，结合电网运行特点及调控需求，建立了智能化电力调度指令操作系统。从系统的总体框架、软硬件架构、关键技术以及功能应用设计等方面对现有调度指挥系统进行优化建设，充分展示了该系统能够全方位、多维度地兼顾电网操作指令的安全防误的重要作用。

参考文献

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［2］闪鑫，陆晓，翟明玉，等．人工智能应用于电网调控的关键技术分析［J］．电力系统自动化，2019，43(1):69－77．

［3］高三山，孟文．一种基于Q－学习的智能操作票推理方法［J］．中国科技论文，2018，13(2):P．126－130．