人工智能在电力工程自动化中的应用研究

人工智能在电力工程自动化中的应用研究

吕泽昆  李雪   刘灿

国网保定供电公司 河北省保定市 071000

摘要：电力系统的智能化战略方向是将电力系统与工业互联网、智能设备、新型材料等进行有机结合，共同打造一个全新的智能化、自动化产业模式。人工智能作为计算机技术中的新技术，在电力工程自动化中的应用能够提升自动化控制精确度，提高电力系统和设备的生产效率与质量。文章分析了人工智能在电力工程自动化中的应用，以此为相关人员提供参考。

关键词：电力工程；自动化；人工智能

中图分类号：TM75    文献标识码：A

引言

电力系统涉及的专业内容较多，其系统、线路等较为复杂，在运行过程中存在的一定的潜在隐患，极易影响到电力系统的安全性。基于此，在科学技术的支持下，可将电力系统同智能化技术相结合，以此创建电力自动化运行系统，减少潜在的安全隐患，规避风险因素带来的不良影响，确保电力自动化系统能稳定运行。

1 电力系统自动化概述

传统电力系统主要依靠人力维护，随着社会发展对电力资源需求的增大，人力运行方式越发无法满足群众与社会需求，推动着电力行业发展水平的提升，电网规模不断扩增，在此背景下电力系统自动化被开发出来。电力系统自动化即指运用自动化技术自动处理电力系统发电、电网调度、配电系统自动化运行与处理等，有效增强电力系统自动化控制能力。电力自动化能够动态自动控制电力系统的运行，实际运行期间可在计算机软件的支持下调整系统工作状态，精准控制系统各环节。电力系统自动化需要网络技术、信息技术、计算机技术等高新技术的支持，随着我国科技水平的提升，大数据技术、物联网技术等先进技术也逐渐被应用在电力系统自动化中，电力系统已基本实现了自动控制、检测与管理，还能自动生产电能、自动运输管理，增强了电力系统运行效率以及稳定性，确保电力供应质量。

2 人工人工智能应用优势

（1）智能化发电。将电力系统自动化同人工智能相结合，可对电力系统进行整体优化，能在运行过程中不断完善电源结构和电网结构，加快电能传输的速度。并且，人工智能具有较强的适应性，可介入到当前应用较为广泛的新能源电力系统中，在对电力系统进行自动化控制时，可充分发挥智能化技术优势实现电网数据的双向交互，强化对整个电力系统自动化的控制水平，通过智能化发电促进新能源电力系统的发展。（2）智能化用电。在电力系统运行过程中，如若电气设备的自动化程度达不到标准要求，那么电能传输水平和数据接收能力便会逐渐降低，进而容易引发电力系统的故障问题。为了改善这一现象，可利用智能化技术构建完善的双向交互系统，促进电力企业和电网用户之间的沟通、交流，及时解决电网用户日常用电过程中的问题，满足不同用户的多样化需求，提高电力企业的服务质量。（3）智能化调度。人工智能可对电力系统自动化进行智能化调度，不同于传统电网调度功能，智能化调度系统具备高精密的数据采集功能和高效率的智能安全预警功能，在电力系统自动化运行环节可大幅度提高调度系统的安全性，能实时采集相关数据信息，可为调度电能资源提供可靠的参考依据，具有一定的科学性和经济性。

3 人工智能在电力自动化中的应用

3.1 数控加工

数控即数字控制，常见的数控技术应用形式为数控机床，即通过数字化信号操控机床，使其按照指令完成零件加工。将人工智能应用于电力工程自动化数控加工中，能够提高数控机床的效能、自动化程度及加工精确度，其具体应用主要涉及以下三个方面。（1）数据交换。可以通过人机交互完成数据交换、数控加工操控，人工智能技术能够以与人类智能相似的方式，通过机器人、图像识别等高效地完成数据处理、信息采集及决策分析等操作，进而提高人机交互效率。（2）数据库搭建。结合数据库技术和人工智能技术，能够快速搭建电子工程自动化数控加工专属数据库，为数控加工处理提供庞大的数据实例支持。（3）实时监控。应用人工智能技术能够实时监控数控加工过的全过程，检测硬件的尺寸、坐标等运行参数是否处于标准范围内，进而通过数据分析判断数控刀具等设备的使用及运作情况，实时上报磨损和损坏情况数据，为数控加工提供系统运行安全及质量保障。

3.2 模糊控制技术

科学数学模型的建立是每一类自动控制技术实现的关键。建立数学模型对使用数据的数量和质量都有很高的要求，而像电力系统这样庞大的结构，每时每刻产生的数据都是海量的，所以直接基于电力系统的全部数据进行模型建立是不现实的。因此，便出现了模糊控制的概念。模糊控制是对逻辑和语言进行模糊处理，即简化复杂的控制系统，是古典集合论的重要组成部分。模糊控制技术能够用于数据复杂、时变性、非线性且模型不完全的电力系统自动化控制系统中，同时也在现实生活中广泛应用。部分电力系统已经运用模糊控制系统智能调度工作，并使用它帮助调度员进行负荷预测性，且取得了满意结果。

3.3 神经网络

神经网络在电力工程中占有很大的比重，它的主要作用是将各种不同的功能分开，并通过电线将它们连接起来，保证用户的正常工作。同时，由于该系统的功能比较分散和集中，因此在应用中可以实现对各分区的控制，类似于神经网络。当系统出现故障的时候，可以及时地切断，这样就不会造成整个操作系统的崩溃。同时，终端的主系统还能对各个区域进行统一的管理，比一般的自动控制系统要简单得多，而且还能通过联网的神经网络，找到问题所在的部门，而不需要对整个系统进行全面的检查，既能减少工作人员的工作，又能提高工作效率。但在目前的科学技术条件下，国内对神经网络的研究还处于起步阶段，国内对神经网络的研究还处于初级阶段，因此目前国内的许多电力系统还在依靠国外的技术。

3.4 智能监控技术

电力系统自动化运行期间，总站工作人员能够通过监控系统掌握子站电力系统中设备的运行状态，第一时间内发现电力系统中的设备运行隐患并采取有效措施进行处理，切实提升了我国电力系统运行的稳定性与安全性。国内电力行业发展过程中，智能监控技术的应用范围也在逐渐扩大，可在用户端展示数字化的监控界面，对电力系统运行期间产生的实时数据进行分析，为电力系统控制人员提供参数支持。现代化的智能监控系统还能在远程条件下对电力系统进行精准管控，还能提供实时报警、遥控闭锁等功能，大幅节省企业人力资源，保障电力生产运输的安全性与可靠性，强化了电力系统的自动化运行水平，满足发展需求。监控系统的智能化特征主要表现为针对电力系统的结构与运行状态，能向电力控制中心传输系统实时运行情况，检测电力系统的温度、电流电压等信息，并将相关信息反馈至监控中心。

4 结束语

深化人工智能在电力工程自动化中的应用不仅可以提高电力系统和设备的自动化控制效果，增强电力工程自动化水平，也可以降低维修保养工作中的人力资源消耗，为电力企业减少成本开销，推动电力企业在人工智能时代的稳步发展。

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