人工智能AI技術在電力系統的應用

何四平 施蔚青

（云南電網有限責任公司培訓與評價中心 云南省昆明市 650221）

隨著社會經濟的不斷發展，科學技術也在不斷的進步。人工智能技術隨著科技的發展而不斷的推進，在很多領域都發揮著重要的作用。在電力系統的自動化領域，人工智能AI 技術也發揮著重要的作用。國家將人工智能技術納入科技發展和社會進步的發展戰略中，大力推進人工智能技術應用到各個行業。電力系統與人工智能技術結合是迎合時代發展的趨勢，也有利于構建智能化的體系來為人民服務。人工智能AI 技術通過科學有效的管理設備以及先進的電力供應方法，可以在應用過程中節省大量的能源開支。因此，在未來的電力系統中要發揮人工智能的技術，通過將人工智能AI 技術為核心，來將其發展到電力系統的各個環節，幫助電力系統更加的科學高效，AI 技術在未來的電力系統發展中具有較為廣泛的發展前景[1]。

1 人工智能技術的含義

在電力系統中應用人工智能技術可以從整體上提高電力系統的應用效率，也可以增加電力系統的安全，促進電力系統的穩定運營。電力系統中的人工智能技術是在自動化的基礎上來通過傳感器、計算機、通信技術等相關技術來進行控制等。人工智能技術對電力系統的控制與傳統的控制方式相比，其控制的內容更加的全面，控制的力度也更大，更有利于對電力系統的整體提高。人工智能技術可以對產品中出現的問題進行及時的發現，并采用相應的措施進行處理，還可以隨時感知周邊的環境，并且可以從周邊環境中提取相關的信息來對信息進行有效的分析，從而確保整個系統的安全運行，通過人工智能技術可以將系統中的未知因素進行很好的控制，從而在整體上提高系統的運轉能力。人工智能技術擁有很強的適應能力，可以較快地融入到電力系統中進行環境的控制，并且可以快速的尋找到系統所需要的信息，來對信息進行分析和處理，從而確保系統可以正常的進行工作的運營。通過人工智能技術可以使電力系統的運營更加的高效，也可以有效的控制整個電力系統。

2 電力系統的現狀

在中國整個電力行業的發展經過了四個階段，中國電力工業的發展主要經過萌芽期、成長期、發展期、上升期。中國電力工業發展的時期較晚，但其發展的速度迅速，政府對電力行業給予了大力的支持，使電力工業如今處于世界第二位。隨著國家電力工業的快速發展，數據的處理和日常的管理需要電力系統更加高效，這就使國家對電力系統自動化的需求不斷的提高。因此，整個電力行業的電力系統向著系統自動化和智能化的方向不斷發展，隨著社會的用電量不斷增加，政府制定了智能電網的發展規劃，通過在整個社會建立統一的智能化電網來優化整個電能資源的配置。隨著時代的不斷發展，智能化電網的投資越來越大，電網逐步向著智能化的方向發展[2]。通過對電網智能化的需求可以提高電能資源的利用率，從而使電能資源的效率得以提升，也有利于對生態環境進行保護。通過對電網建設的不斷加大來大力發展水力發電，并且不斷優化煤炭等不可再生資源的利用率，使電能資源的產生逐漸向循環可持續方向發展。政府積極的推進核能發電的建設，對新能源發電的研究大力的支持，并且不斷深化相關體制的改革，促進電能資源的有效配置。在國家政策的引導下，我國的電力行業逐漸實現了自動化發展，智能化水平較高，并且可以有效地促進經濟效益的建設，在經濟發展的同時與生態環境相結合，并且在發展過程中注重對生態的保護，促進能源的環保建設，通過不斷地進行技術的研發，使技術進步與產業結構升級相結合，不斷推進電力系統的完善發展。

3 人工智能AI技術在電力系統中的應用現狀

隨著人工智能技術的飛速發展，其在實際應用中得以廣泛推行，人工智能技術也逐漸應用到電力系統中，幫助電力系統進行正常的運行和流程的管理控制等。在電力系統中應用人工智能AI 技術不僅使人工智能的技術得到了廣泛的應用，也通過人工智能的優勢來促進電力系統的提升，使整個電力產業得到優化升級。通過應用人工智能技術使電力系統形成了科學管理的體系，使電力系統的決策和管理走向智能化。

3.1 靜止無功補償裝置的應用

靜止無功補償裝置可以提高電能的質量，確保整個運輸系統的穩定性。在傳統的交流電網中采用的控制方法是機械控制，機械控制具有間接性，其控制不夠精確，控制時間緩慢。而應用靈活交流輸電系統則可以避免這些不足之處。靈活交流輸電系統的設備有靜止無功補償器，通過靜止無功補償裝置可以有效地提高整個供電系統的功率，也有利于減少設備的容量，減少功能的損耗，從而使電網的電壓得到持續的運營，從而電能的質量得到保障。

3.2 模糊控制方法在電力系統中的應用

模糊控制方法是一種較為容易操作的方法，模糊控制法不僅應用在電力系統中，在日常的家用電器中也得到了普遍的應用，在電力系統自動化的過程中模糊控制法是一種較為日常的智能技術，模糊控制法是通過建立模型來進行控制，在電力系統的控制過程中，要想建立較為準確的數學模型是較為困難的技術，在對電力系統的控制中，工作人員通常建立一種簡單的模糊控制模型來對整個電力系統進行控制，模糊控制的模型雖然沒有標準的數學模式那么精確，但是可以大致上反映電力系統的運營情況。模糊控制法所建立的控制模型非常簡單，在使用過程上具有非常大的優越性，因此在日常生產生活中得到了廣泛的應用，在電力系統自動化過程中有著較為重要的作用。在日常的家用電器中也應用到模糊控制理論來進行運作，如電熱器等。

3.3 神經網絡控制法在電力系統中的應用

在電力系統自動化中，神經網絡控制系統是一項非常重要的人工智能技術，對電力系統自動化發揮著重要的作用。在電力系統中通過神經網絡技術可以使整個電力系統得到有效的管理和控制，神經網絡控制技術有著自我組織和學習的能力，在電力系統中一些簡單的部件就是簡單的神經元，這些部件發揮著不同的作用，而由這些部件構成的整體就組成了整個神經網絡控制系統，這樣的理論在電力系統自動化中得到了充分的應用。同時神經網絡控制技術在其他領域也有著廣泛的應用，如傳感器的信息處理，醫學領域等。神經網絡控制法通過應用一定的算法技術來對產生的數據進行相應的分析和處理，從而使整個控制系統可以得到有序的進行，在電力系統中通過神經網絡控制法可以有效地對電力系統進行控制。

3.4 線性最優控制

隨著社會居民的用電量不斷加大，電力行業得到了迅速的發展，而電力系統的管理范圍也越來越廣，在一些龐大的電力系統中需要進行遠距離的輸電控制，這就需要在輸電控制的過程中借助技術來對整個系統進行有效的管理，而人工智能技術則可以對整個系統進行有效科學的控制，在電力系統的遠程自動化控制過程中，最常見的人工智能技術就是應用線性最優控制原理而設置的最優勵磁控制。這種控制技術可以對發電機的電壓進行有效的管理，從而對整個電力系統進行控制，通過對整個電力系統進行強化的控制可以使電力系統能夠更加科學的運營。通過線性最優控制可以使電力系統的局部得到控制，這就使整個電力系統的管理更加的科學化，實現線性化的控制目標。

3.5 專家系統控制技術

專家系統控制技術是一種多功能的控制方法，專家系統控制技術的完善經過了多年的發展。目前專家系統控制技術主要是通過對電力系統的狀態進行觀察，并對其狀態進行分析，對某些狀態進行轉化，并對存在的問題進行及時處理，使系統恢復原樣等方面進行控制。專家系統控制技術在實際應用的范圍非常的廣泛，但專家系統控制技術也存在著一定的弊端。如專家系統控制技術的自主學習能力較差，在管理過程中的自我發展較差，其創造力較差，同時其對問題的分析能力也沒有達到一定的高度。因此，在電力系統中要對專家系統控制技術進行合理的應用，通過對其優點進行采納，并努力克服其缺點，從而在綜合應用中實現電力系統的優化運行。我國的電力系統正處于上升階段，電力行業的發展處于快速發展時期，在未來的發展中，自動化系統也在不斷地完善，自動化水平也從單一的領域向整個系統發展，電力系統與智能化的融合程度也越來越高。在智能技術與電力系統融合的過程中要保證裝備的靈活性，通過控制技術來對電力系統的細節進行充分的優化，從而使整個電力系統實現整體的發展。

4 AI技術在電力系統中的發展趨勢

電力系統的發展必然伴隨著人工智能技術的發展而穩步進行，電力系統的發展與人工智能技術的發展是同步進行的，也是長期共同發展的。人工智能技術以傳感技術為基礎，以大數據區塊鏈和物聯網等信息技術為依托，正在不斷地發展進步。未來的電力系統必然是智能化的電力系統，而AI 技術也將被應用到電力系統的各個環節，致力于電力系統的設備管理和系統的整體控制。未來的電力系統必然具備自主和自動的能力，并且具有高度的安全性，可以進行穩定的運營，也可以帶來經濟效益，并且可以使整個電力系統的運行效率不斷提高，使運作的成本不斷的降低。人工智能技術的快速發展對未來的電力系統的整體效益以及各個環節的進行有著巨大的影響，將AI 技術與電力系統相結合是未來電力系統研究的重要方向。

4.1 混合智能

目前在人工智能技術與電力系統相結合的過程中有著多種應用的控制技術和工具，如靜止無功補償裝置、神經網絡控制法、模糊控制方法、線性最優控制、專家系統控制技術等，這些控制方法和技術各有優點和缺點，但沒有一種控制方法可以普遍而高效地應用到電力系統中。因此在未來的電力系統中要通過將多種控制方法和工具相結合來形成混合智能，通過混合智能來對電力系統的發展提供幫助，促進電力系統的自動化發展。

4.2 分布式人工智能

分布式人工智能又稱DAI，是人工智能技術研究的一個分支，分布式人工智能是伴隨著分布式計算而發展的，DAI 也被應用到電力系統中。同時對神經網絡控制方法的算術方法進行改進，也是AI 在發展過程中的重要目的。通過對神經網絡控制方法進行改進可以使人工智能技術在電力系統故障分析時的精度提高，提高人工智能技術在電力系統中的識別能力。

4.3 人工智能在培訓中的應用

電力企業在技術、技能領域對員工的培訓是一個重要的工作內容。隨著人工智能應用的延展，以及培訓在數字化、仿真化程度的提高，為培訓智能化提供了全新的結合點。由于安全性要求的提高及企業成本的控制需要，人工智能在電力培訓中，也體現出獨到優勢。這也將成為人工智能的重要應用研究方向。

目前AI 技術在電力系統中已經得到了很好的發展，擁有的較為成熟的技術，同時也有多項智能技術在進行研究，AI 技術在電力系統中的應用前景也非常的廣泛。

5 結語

隨著人工智能技術的不斷發展，將人工智能技術與電力系統相結合來促進電力行業的科學發展已經得到了廣泛的應用，并且取得了良好的效果。電能如今成為人們生產生活中必不可缺少的能源。隨著電力系統的快速發展，在日常運作過程中產生了大量的數據，為了更好地促進電力系統的應用，將電力系統的管理更加科學化，就需要對數據進行分析，而人工對數據進行分析的成本和復雜程度在逐漸的增長。因此，電力系統的管理就逐漸走向了自動化。人工智能技術擁有高端的智能化和自動化，可以幫助電力系統的管理更加的科學。同時人工智能技術應用在電力系統中可以加快電力系統的運營速度，也提高了對數據管理的準確度。因此，隨著社會的持續發展，人工智能技術在電力系統中的應用前景非常的廣泛，通過將人工智能技術與電力系統相結合，可以使電力系統更加的智能化，從而確保整個電網的穩定安全運行，可以為居民帶來持續的供電，確保整個社會的穩定運行。