人工智能在电力系统中的运用研究.pdf
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1、人工智能在电力系统中的运用研究张 伟 王 均摘要:人工智能作为现代化技术产物之一,在诸多领域均发挥重要用途。在电力系统之中,人工智能主要体现在维护电力系统的运行、降低电力企业的运营成本等。基于此,立足人工智能理论之上,阐述人工智能在电力系统中的作用,并从无功电压控制、电力调度、电力市场、设备寿命评估、运维检修等方面,对人工智能的具体运用形式进行研究。关键词:人工智能;电力系统;无功电压控制;智能检测一、前言电力能源作为维系人们日常生活、社会稳定发展的基础,伴随着生活生产、社会运转等对电力能源产生的高需求,人们也逐渐引入新理念、新技术、新工艺等,优化电力系统,夯实电力系统的运行基础,让电力系统能
2、够在不同应用领域发挥最大价值。人工智能作为一项前沿技术,其在电力系统中的应用及实现,能够最大限度保障电力系统运行的稳定性,且人工智能不再局限于特定的人员管控或计算机管控,其将人脑思维与计算机智能驱动模式进行整合,让每一项指令精准作用于电力系统运行中,实现全智能化的运作,提高系统的运行效率。同时,人工智能也可避免因为人工误操作产生的系统运行失效问题,保证电力行业运营的稳定性。本文对人工智能在电力系统中的运用进行探讨,仅供参考。二、人工智能概述人工智能又称 AI,它是研究开发用于模拟、延展与拓展人的智能理论、方法及技术。严格来讲,人工智能属于计算机科学中的一部分,它是通过人脑思维与智能处理方式的结
3、合,让计算机系统具备自主执行指令的能力,例如,语言识别、图像识别、自然语言处理以及具有丰富经验的专家系统,均能够通过人工智能载体,实现多技术的融合应用。在系统运行过程之中,人工智能也可以通过深度学习,将系统涵盖范围内的各项数据信息进行整合,然后通过人工神经网络实现对既有信息的有效输入及输出。在多层叠加的模式之下,整个学习模型可以及时针对数据产生的结果进行预测分析及处理,并作出相应响应,保证智能驱动的合理性与科学性1。对于电力系统来讲,人工智能的应用则属于电力系统自动化、智能化的主要发展方向。因为现阶段电力系统运营中所需要处理的数据信息正呈现指数递增的试探累计的数据量,如果无法得到正确的处理或反
4、馈,则将导致系统运营的失效问题。人工智能处理模式则可以通过深度学习,结合内部数据信息的呈现模式,建设多节点的数据参数以及学习模型,然后按照系统常态运行模式下产生的数据信息作为正常指标,从而实现对整个电力系统运营的有效监管及控制,最大限度提高电力系统运行的智能效果。028信息系统工程系统实践三、人工智能在电力系统中的作用体现第一,简化电力系统的运营流程。从系统运营流程来讲,人工智能技术的实现能够保障电力系统驱动的合理性,人工智能可对传统设备进行优化,让智能设施通过与计算机的连接,实时下达操作指令,帮助计算机精准调控设备,保证各项设施运行的流畅性。除此之外,人工智能技术也可有效降低安全事故的发生,
5、因为在大多数人工操作期间,可能存在不符合规范的操作方式,容易增加电力系统运行的风险,通过人工智能技术则可以借助计算机平台,实现对整个电力系统的全域化操控,让系统运行更具逻辑性。第二,对电力系统进行智能化检测。传统电力系统运行期间可能产生故障问题,当出现故障时需要工作人员进行现场检修,对设备线路或者是相关零件进行逐一检测,其将消耗大量的时间与成本。部分电力部件内部成分相对复杂,在检测期间可能被忽略,进而增加故障的检修时间2。人工智能的应用,则可在电力系统之中加设检测体系,通过智能设备有效将电力系统运行中的各项数据信息进行整合,经由专家系统检测出数据信息是否处于常态运行模式,如果发现当前运行与正常
6、运行指标存在差异的话,则将其界定为故障,并及时反馈到计算机设备。通过时间与空间方面的定位,帮助人员快速查找到故障所在。四、人工智能在电力系统中的运用(一)无功电压控制无功电压控制作为电力系统运行实现自动化、智能化的重要标准,从系统运行机制来讲,要想对无功功率进行有效控制,则需要从系统的非线性、模糊性等方面增强其控制精度,保证以正确的处理方式解决电力系统运行之中存在的各类损耗问题。但是传统的数据模型分析形式,难以在复杂的电力驱动场景之中,精确计算出各项损耗点。在人工智能技术的应用下,依托于专家系统则能够建设出更为全面的知识库以及推理机构,让系统按照人类思维的方式去处理各项问题。同时,也能够对各项
7、知识进行特定的学习模式,对系统运行过程中存在的问题进行自主化处理。这样一来,每一项模拟程序及推理过程,均具有与人类处理思维相对等的流程。另一方面,在专家系统的支持下,各类知识技能是以专家水平或者是已经具备的处理经验作为基底,实现对电力系统中无功电压的有效控制。其间,专家系统在对无功电压控制环节中,是将已经发生的控制模型作为经验体,按照特定的计算方式表达出来,然后形成可以供专家系统参考的知识库,如此一来,在遇到实际问题时,则可以按照上述形成的知识库,作为后期电压控制的有效驱动点,且此类驱动点是任何一项控制功能实现的基础指标,按照基础控制方式,在无功电压层面实现有效精确地检索及分析,提升控制的精确
8、度3。在国外电力系统电网电压控制之中,专家系统的运行是按照集中控制原理对电力系统内部所参与的各项电力载体进行数据采集及分析,例如,变压器分接头、并联电容器以及节点电压等,均能够按照数据参数所呈现出的标准,作为后期电压控制的重要参照物。一旦出现问题,专家系统则可以进行预警处理,并检测到系统运行期间产生的异常现象,最终通过专家系统内部已有的经验或者是推理程序,有效解决系统运行中的各项问题。此外,在人工神经网络之中,也是模拟人脑的神经系统,对各项信息进行处理。在此期间,人工智能采用了大量的人工神经元作为基础网络处理的各项节点,然后各神经元之间能够彼此连接,最终形成神经网络,对电力系统内部运行中的各项
9、数据信息进行检索。同时,人工神经网络还具备较强的容错能力、信息分散程度较高、学习能力强,可以让其在电力系统运行之中有着更高的决策支撑与执行作用,进而提高电力网络无功电压的控制效率。例如,在数据处理过程之中,按照神经网络的输入模式,对主变压器的各类状态进行监测,其包含有功、无功,高压侧与低压侧的电压,此类历史数据将成为人工智能训练的一个样本。然后在调节电压时,可以按照神经网络系统给予的基础参数进行逐一调整,保证电力网络运行的稳定性。(二)电力调度电力调度作为电力系统运行的基础保障,其主要是按照电力负荷的浮动模式对电网潮流实行管理,保证供电的稳定性,同时通过调度也能够及时按照电力负荷方式调整用电模
10、式以及供电模式,可以降低电力系统运行的损耗,增强系统的经济性。传统的电力调度主要是通过人们的检测以及系统给予的反馈进行人工调控,此过程中可能因为操作失误产生运行风险。在人工智能技术的应用下,整个处理模式不再局限于人工化的操作,而是通过智能控制系统与电力网络的连接,创造具有人类控制思维的智能调控体系,人工智能可以按照既定的调度目标,在符合电力系统总运营模式的基础上,自主优化调度方案。例如,机组组合优化、调度优化等,均可通过对电力系统网络本身的约束,制定出符合当前经济性、稳定性的最佳投切方案,提高成本的应用价值4。专家系统作为解决电力调度问题的第一项人工智能029信息系统工程系统实践技术,凭借强大
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