電力系統(tǒng)自動化中人工智能的優(yōu)勢與應(yīng)用

沈桂虎

（南瑞電力設(shè)計有限公司，江蘇 南京 211100）

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動了對智能技術(shù)的深入研究，加快了電力系統(tǒng)自動化發(fā)展速度，人工智能技術(shù)本身具有一定的智能化、自動化特點(diǎn)，通過對人工智能技術(shù)的深入研究，促使了電力產(chǎn)業(yè)向智能化轉(zhuǎn)變，其能有效提升電力系統(tǒng)的控制能力和管理效率，對電力系統(tǒng)的自動化發(fā)展起到了積極推動的作用[1]。人工智能化是電力系統(tǒng)未來的發(fā)展方向，促進(jìn)了電力系統(tǒng)人工操作向智能化、自動化的轉(zhuǎn)變，為提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率提供了良好的科學(xué)基礎(chǔ)。

1 電力工程自動化人工智能技術(shù)概述

1.1 智能技術(shù)概述

人與計算機(jī)接口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)即為智能技術(shù)。其具有超強(qiáng)的應(yīng)變能力和自主學(xué)習(xí)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)對故障位置、參數(shù)的準(zhǔn)確分析，其應(yīng)用范圍與我們的生活建立了緊密的聯(lián)系，為各個行業(yè)向自動化轉(zhuǎn)變創(chuàng)造了便利條件，智能技術(shù)主要包括智能化控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及控制技術(shù)，社會的進(jìn)步促使了智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，其能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)生產(chǎn)的安全性，并對其過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，提升了電力系統(tǒng)中對問題的分析能力，使電力系統(tǒng)的維護(hù)工作更具準(zhǔn)確性，從而促進(jìn)電力系統(tǒng)的正常、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 電力系統(tǒng)自動化控制概述

發(fā)電單位、配電系統(tǒng)、輸電網(wǎng)絡(luò)等是電力系統(tǒng)的主要構(gòu)成部分，電力系統(tǒng)自動化裝置在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的輔助作用下，對電力系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行控制，自動化裝置在電力系統(tǒng)中占有重要的位置，能夠?qū)崿F(xiàn)對各個邏輯層的控制工作，對電力系統(tǒng)自動化部署精準(zhǔn)度的提升具有明顯的推動作用，實(shí)現(xiàn)了配電設(shè)備、調(diào)度工作的自動化[2]。電力系統(tǒng)自動化人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自動化與智能化的融合，通過對互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，逐步實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)信息管理的自動化，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)中設(shè)備自我管理的智能化。

2 電力系統(tǒng)自動化控制中應(yīng)用智能技術(shù)的重要意義

2.1 使電力系統(tǒng)自動化控制具有高性能的智能技術(shù)

人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中的應(yīng)用，能提升電力系統(tǒng)的整體性能，使其在進(jìn)行性質(zhì)變化等系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)節(jié)過程中更具可控性。由于電力系統(tǒng)參數(shù)調(diào)節(jié)步驟較為繁瑣，操作難度系數(shù)較大，需要對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合考慮，對操作人員的要求較高，在此過程中應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)自動化控制工作有效性的提升提供可靠的技術(shù)支持，對電力系統(tǒng)自動化控制工作性能的提升具有積極的推動作用，所以電力系統(tǒng)自動化控制中應(yīng)用人工智能技術(shù)具有一定的必要性。

2.2 使電力系統(tǒng)自動化控制具有較高的適應(yīng)能力

人工智能化技術(shù)本身具有較高的實(shí)用性，與其他技術(shù)相比具有獨(dú)特的優(yōu)勢，其能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)信息的高效處理，并且處理成效極佳，使電力系統(tǒng)自動化控制工作實(shí)現(xiàn)高性能的人工智能控制。電力系統(tǒng)自動化控制工作關(guān)系到我們?nèi)粘Ｓ秒姷姆€(wěn)定性、安全性，所以將人工智能技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化控制進(jìn)行有機(jī)融合，可以提升系統(tǒng)對各種環(huán)境的適應(yīng)能力，使自動化控制成果更具智能化，提升了電力系統(tǒng)的整體工作性能，保障了電力系統(tǒng)日常運(yùn)行的穩(wěn)定性，對電力系統(tǒng)自動化發(fā)展具有重要意義。

3 電力系統(tǒng)自動化中人工智能的優(yōu)勢

3.1 推動發(fā)電智能化建設(shè)

電力系統(tǒng)的自動化建設(shè)中，結(jié)合對人工智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電智能化建設(shè)目標(biāo)。與傳統(tǒng)人工操作設(shè)備進(jìn)行發(fā)電的工作方式相比，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，其能促進(jìn)電力系統(tǒng)控制功能的提升，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)更具完善性，促進(jìn)我國電網(wǎng)的智能化建設(shè)，為電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性的提升提供了有效支撐。隨著人們對可再生資源的認(rèn)識程度不斷加深，我國電力事業(yè)的發(fā)展方向發(fā)生了改變，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用推動了新能源發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，在挖掘新能源發(fā)電技術(shù)過程中，離不開人工智能技術(shù)的支撐，人工智能技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了我國發(fā)電技術(shù)的不斷改革。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅能夠提升電力系統(tǒng)對新能源的開發(fā)水平，還能推動電網(wǎng)發(fā)電智能化建設(shè)，促進(jìn)電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展。

3.2 推動電網(wǎng)智能化建設(shè)

當(dāng)代是一個信息技術(shù)時代，我們的生活與信息技術(shù)之間擁有密切的聯(lián)系，社會的進(jìn)步對各項(xiàng)事業(yè)智能化發(fā)展的要求越來越高，在電力系統(tǒng)中融入對人工智能化技術(shù)的應(yīng)用，推動了我國電網(wǎng)管理技術(shù)的不斷改革，使其向智能化發(fā)展方向靠攏。電力系統(tǒng)能夠否擁有良好的工作狀態(tài)，以高質(zhì)量、高性能的運(yùn)轉(zhuǎn)方式進(jìn)行相關(guān)的工作，與電網(wǎng)調(diào)度工作的有效性管理有著直接聯(lián)系，將人工智能化技術(shù)與電力系統(tǒng)建設(shè)工作的融合，能夠提升電網(wǎng)管理的科學(xué)性，促進(jìn)電力系統(tǒng)自動化的飛速發(fā)展，使電力系統(tǒng)的調(diào)度工作更具智能化，促進(jìn)電網(wǎng)建設(shè)的智能化發(fā)展。智能化技術(shù)能夠通過自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、采集能力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)預(yù)警功能的智能化，提升了電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性[3]。智能化的電力系統(tǒng)調(diào)度模式，能夠?yàn)楣ぷ魅藛T制定科學(xué)的管理決策，提供更真實(shí)可靠的信息數(shù)據(jù)。

3.3 推動用電智能化建設(shè)

電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，離不開相關(guān)設(shè)備的支持。隨著解放雙手工作理念不斷深入人心，提升了電力系統(tǒng)中對機(jī)械設(shè)備的使用力度。電力系統(tǒng)管理工作具有一定的復(fù)雜性，在先進(jìn)設(shè)備數(shù)量不斷增加的大背景下，電力系統(tǒng)管理工作具有一定的工作難度，對問題進(jìn)行分析時需要考慮的因素越來越多，在此過程中應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅可以緩解工作人員的工作壓力，還可以促進(jìn)電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展，提升問題分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、全面性。較大的工作量和長時間的機(jī)械磨損，相關(guān)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障是不可避免的，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，能對出現(xiàn)故障的位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，對一些可控性的機(jī)械故障，可以通過人工智能化技術(shù)對其進(jìn)行有效防控，提升機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中的安全性，對供電質(zhì)量的提升起到了積極推動作用。

3.4 提升電力系統(tǒng)控制質(zhì)量

在電力系統(tǒng)中融入人工智能技術(shù)，能夠提升設(shè)備的工作效率，使其擁有抗干擾能力，降低傳統(tǒng)人工操作過程中的失誤頻率，提升電力系統(tǒng)發(fā)電質(zhì)量的均衡性。結(jié)合計算機(jī)技術(shù)對電力系統(tǒng)的操作，具有較高的穩(wěn)定性，通過對相應(yīng)參數(shù)的固定值設(shè)置，降低其運(yùn)行過程中出現(xiàn)錯誤的概率，使其操作更具精準(zhǔn)化，彌補(bǔ)人工操作中的不足，降低了操作過程中因數(shù)據(jù)不穩(wěn)定出現(xiàn)的誤差，使電力系統(tǒng)控制工作實(shí)現(xiàn)了一鍵式操作，推動了控制效果朝著智能化、自動化方向發(fā)展。人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，滿足了社會對電力系統(tǒng)高質(zhì)量的發(fā)展需求，提升了電力系統(tǒng)的控制質(zhì)量。

3.5 提升參數(shù)調(diào)節(jié)的便捷性

人工智能技術(shù)具有諸多優(yōu)勢，其中較為顯著的應(yīng)用優(yōu)勢就是可以有效提升參數(shù)調(diào)節(jié)的便捷性。以往的控制處理器，工作人員要想對其工作參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，需要配備專業(yè)的技術(shù)人員，要想提升調(diào)整數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，需要專業(yè)人員進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)據(jù)推算，在此過程中由于人工操作極容易出現(xiàn)計算誤差，導(dǎo)致機(jī)械運(yùn)行中的不穩(wěn)定，對電力系統(tǒng)自動化控制的發(fā)展造成一定的阻礙。將人工智能技術(shù)與電力系統(tǒng)自動化相結(jié)合，可以大大降低操作人員的工作量，相關(guān)設(shè)備可以憑借自身系統(tǒng)中的運(yùn)算函數(shù)，按照一定的計算規(guī)律完成相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)自動化控制。在此過程中，省去了大部分的計算時間，提升了參數(shù)調(diào)整工作的效率，使其工作過程更具簡潔化。

3.6 降低操作中出現(xiàn)的誤差概率

人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化控制中的應(yīng)用，其最大的優(yōu)勢就是能夠有效降低操作中的誤差，其技術(shù)優(yōu)勢結(jié)合了對當(dāng)代信息技術(shù)的使用，使電力系統(tǒng)自動化控制工作具有一定的可控性，通過對計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，提升了相關(guān)設(shè)備在運(yùn)行中數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，降低了在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中因參數(shù)浮動而造成的控制誤差，有效改善了因人工操作出現(xiàn)誤差等不良現(xiàn)象，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)操作上的不足，為電力系統(tǒng)自動化提供了更廣闊的發(fā)展空間。

4 電力系統(tǒng)自動化中人工智能的應(yīng)用策略

4.1 模糊控制技術(shù)

在精準(zhǔn)數(shù)據(jù)下使用模糊控制技術(shù)，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)進(jìn)行高效的控制工作，其操作簡單、隨機(jī)性較強(qiáng)，在眾多的智能化控制技術(shù)中其優(yōu)勢獨(dú)特，能夠降低電力系統(tǒng)自動化的操作難度，使電力系統(tǒng)的控制工作更為便捷、操作流程更簡單。由于此項(xiàng)技術(shù)操作難度較低，所以適用人群范圍較廣，對操作人員的專業(yè)技能要求較低，所以在當(dāng)代電力系統(tǒng)控制工作中較為常見。模糊控制技術(shù)能夠有效降低操作難度，對電力系統(tǒng)自動化的運(yùn)行具有較高的推動作用，簡單的操作步驟使監(jiān)管流程更具清晰化，使電力系統(tǒng)自動化發(fā)展邁向了新的臺階。

4.2 線性最優(yōu)控制技術(shù)

隨著用電量的日益增長，發(fā)電形式變得多樣化，其中水輪發(fā)電較為常見，是眾多發(fā)電技術(shù)中應(yīng)用范圍較廣的發(fā)電形式之一。線性最優(yōu)化控制技術(shù)在水輪發(fā)電技術(shù)中的應(yīng)用，對發(fā)電機(jī)自動控制系統(tǒng)獲得最佳的工作質(zhì)量起到積極的推動作用，其對局部線性控制的模擬工作具有良好的應(yīng)用效果，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的各項(xiàng)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)性能的最優(yōu)化發(fā)展。線性最優(yōu)化控制技術(shù)雖然能夠有效提升水輪發(fā)電控制質(zhì)量，實(shí)用效果突出，但是此項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)性較高，需要專業(yè)人員按照操作規(guī)定進(jìn)行相關(guān)操作，所以對工作人員的專業(yè)性要求較高，需要大量優(yōu)秀人員相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)線性最優(yōu)化控制技術(shù)的最佳使用效果，所以在人員投入上具有一定的缺陷性。

4.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)

對于非線性控制技術(shù)的處理工作，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢，處理效果極佳，其對電力系統(tǒng)自動化發(fā)展意義深遠(yuǎn)。在進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的應(yīng)用過程中，通過建立模型的方式，輔助工作人員處理相關(guān)的問題，且對非線性問題具有超強(qiáng)的處理能力，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行定期的保養(yǎng)工作，充分發(fā)揮了控制系統(tǒng)的積極作用。結(jié)合信息技術(shù)模擬人類的思維方式，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)控制過程的智能化、自動化操作，能夠完美代替人工操作，提升電力系統(tǒng)非線性控制質(zhì)量，確保運(yùn)行效果的最佳化[4]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，通過對計算流程的不斷簡化，不僅可以提升計算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還可以對系統(tǒng)故障進(jìn)行科學(xué)分析，實(shí)現(xiàn)對使電力系統(tǒng)后期的高效維護(hù)工作。

4.4 專家系統(tǒng)控制技術(shù)

電源系統(tǒng)中專家系統(tǒng)控制技術(shù)的應(yīng)用效果明顯，是人工智能技術(shù)的應(yīng)用代表，其對電力系統(tǒng)專家的思維方式進(jìn)行了高智能的模擬工作，綜合了多個專家的工作經(jīng)驗(yàn)、知識結(jié)構(gòu)等，具有較高的專業(yè)性，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的警告作用，對緊急狀態(tài)能夠發(fā)布預(yù)警通告。就我國目前電力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀來看，專家系統(tǒng)控制技術(shù)的應(yīng)用效果較好，得到電力系統(tǒng)的一致好評，其能對電力系統(tǒng)中的緊急狀況進(jìn)行及時的處理和數(shù)據(jù)恢復(fù)，通過對電力靜態(tài)數(shù)據(jù)的分析，對電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行有效判斷，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)對故障原因進(jìn)行準(zhǔn)確解讀，對設(shè)備的后期安全維護(hù)工作具有積極影響。任何技術(shù)的發(fā)展都具有兩面性，專家系統(tǒng)控制技術(shù)也不例外，由于該項(xiàng)技術(shù)處于發(fā)展階段，需要科研人員對其進(jìn)行不斷的完善，還需要對電力系統(tǒng)控制自動化的專業(yè)知識進(jìn)行更深入研究，確保其工作性能的優(yōu)化服務(wù)，提升其在實(shí)踐中的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，使專家系統(tǒng)控制技術(shù)更具智能化。

5 總結(jié)

要想使電力系統(tǒng)擁有更好的發(fā)展空間，就必須結(jié)合當(dāng)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，有效提升電力系統(tǒng)的自動化效率，順應(yīng)社會的發(fā)展規(guī)律。在電力系統(tǒng)自動化中應(yīng)用人工智能技術(shù)，能夠促使相關(guān)產(chǎn)業(yè)不斷優(yōu)化，將電力工程中的一些常見問題進(jìn)行更高質(zhì)量的解決，將人工智能的先進(jìn)性、科學(xué)性進(jìn)行充分發(fā)揮，有利于我國電力系統(tǒng)的自動化、智能化水平的提升，從而滿足電力系統(tǒng)的建設(shè)需求，不斷提升電力系統(tǒng)的發(fā)展目標(biāo)，促進(jìn)電力工程自身的發(fā)展。