人工智能在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用探討

吳劍斌，高樹(shù)澤

（國(guó)網(wǎng)信通億力科技有限責(zé)任公司，福建 福州 350000）

0 引 言

在我國(guó)電力系統(tǒng)故障診斷中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以對(duì)電力系統(tǒng)中可能會(huì)發(fā)生的故障問(wèn)題進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，達(dá)到科學(xué)預(yù)防和處理電力故障的效果。此外，通過(guò)對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，還可以在一定層面上提高故障診斷的自動(dòng)化與智能化水平，符合當(dāng)今時(shí)代電力系統(tǒng)發(fā)展的基本趨勢(shì)與實(shí)際需求。

1 人工智能技術(shù)與電力故障相關(guān)概述

1.1 人工智能技術(shù)概述

在20世紀(jì)60年代之前，有關(guān)學(xué)者就提出了人工智能的相關(guān)概念。目前，人工智能技術(shù)在社會(huì)多個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。例如，人工智能技術(shù)在實(shí)體經(jīng)濟(jì)與虛擬經(jīng)濟(jì)中都能夠得到良好的應(yīng)用，其可以效仿人類(lèi)大腦完成一系列具有知覺(jué)的活動(dòng)。人工智能技術(shù)是社會(huì)科學(xué)技術(shù)的主要產(chǎn)物之一，人工智能技術(shù)為人類(lèi)許多行業(yè)發(fā)展提供了重要條件。從一定層面上來(lái)說(shuō)，人工智能技術(shù)、納米技術(shù)及基因工程并稱為人類(lèi)的高新尖端技術(shù)。在人工智能的中長(zhǎng)期發(fā)展中，其從傳統(tǒng)思想中充分解脫出來(lái)，且不受到傳統(tǒng)思想和方法的約束。這是因?yàn)槿斯ぢ毮艿幕A(chǔ)為計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的指導(dǎo)下可以對(duì)人類(lèi)大腦、具體思維運(yùn)作模式進(jìn)行效仿。同時(shí)，在人工智能技術(shù)下改善人類(lèi)的傳統(tǒng)管理思想與思維，并解決人類(lèi)各個(gè)復(fù)雜化領(lǐng)域中的問(wèn)題。隨著社會(huì)電力事業(yè)的發(fā)展及進(jìn)步，電力企業(yè)在中長(zhǎng)期發(fā)展中積極進(jìn)行改革，人工智能技術(shù)因此在電力行業(yè)中得到更為廣泛的應(yīng)用[1]。在各個(gè)行業(yè)的迅猛發(fā)展下，我國(guó)用電量有所增加，加之電力系統(tǒng)的分布比較廣泛、電力系統(tǒng)規(guī)模有所擴(kuò)展，對(duì)其管理、設(shè)備保養(yǎng)、后期維護(hù)等面臨著巨大的挑戰(zhàn)，對(duì)于故障的檢測(cè)與診斷也面臨著很多突出的困境。在這種情況下，將人工智能技術(shù)引入到電力故障診斷中，具有不可估量的意義。

1.2 電力故障相關(guān)概述

在我國(guó)電力事業(yè)的中長(zhǎng)期發(fā)展中，隨著我國(guó)電力系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大、用電量的不斷增加，電力故障的發(fā)生率有所增加。電力故障的出現(xiàn)，對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來(lái)較多的負(fù)面影響。如何準(zhǔn)確、及時(shí)、科學(xué)地診斷電力故障，對(duì)電力系統(tǒng)中的各層次保護(hù)裝置進(jìn)行管理，成為我國(guó)電力系統(tǒng)運(yùn)行中面臨的關(guān)鍵性問(wèn)題。在電力系統(tǒng)的各層次保護(hù)裝置中，在相關(guān)裝置出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行及時(shí)的報(bào)警，然后迅速檢測(cè)電力運(yùn)行下的各種異常指標(biāo)，可以確保電力保護(hù)裝置運(yùn)行的安全性與科學(xué)性。此外，在診斷電力故障中，還需要穩(wěn)定電路中的電流電壓，結(jié)合相關(guān)技術(shù)操作優(yōu)化故障處理流程。在傳統(tǒng)診斷模式下，電力故障分析的工作效率低下而且無(wú)法做到故障分析的全面性和準(zhǔn)確性。在這種情況下，積極應(yīng)用人工智能技術(shù)，不僅可以降低電力故障的檢測(cè)成本，而且可以優(yōu)化電力系統(tǒng)故障診斷流程和操作程序，更好地提高故障診斷工作質(zhì)量[2]。

2 人工智能在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用

在人工智能應(yīng)用于電力系統(tǒng)故障的診斷和分析中，常常需要用到專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兩種技術(shù)。通過(guò)這兩種技術(shù)的應(yīng)用，有助于充分提高電力系統(tǒng)故障診斷的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，并為人工智能的進(jìn)一步應(yīng)用及發(fā)展提供科學(xué)的條件。

2.1 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)作為一種現(xiàn)代化人工智能技術(shù)，在電力故障診斷方面發(fā)揮著重要的作用。電力系統(tǒng)的故障診斷中，通過(guò)專家系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效結(jié)合大量專家理論，并與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)庫(kù)建立良好的關(guān)系形成模擬系統(tǒng)，有助于對(duì)電力系統(tǒng)故障中的復(fù)雜問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)的分析，便于輔助電力系統(tǒng)故障診斷的科學(xué)決策。在電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，一旦其出現(xiàn)故障時(shí)，人工智能操作就可以接收到故障信息，并將這些故障信息導(dǎo)入到相關(guān)信息庫(kù)中，將信息庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)密切融合起來(lái)分析電力系統(tǒng)的故障，并找出電力故障的影響因素，然后在數(shù)據(jù)庫(kù)中迅速導(dǎo)出最科學(xué)、最快捷、最有效的故障解決方案。在電力系統(tǒng)故障的實(shí)際診斷中應(yīng)用專家系統(tǒng)，可以采取正向數(shù)據(jù)推導(dǎo)模式、正反混合推理方法等來(lái)完成對(duì)數(shù)據(jù)的檢索、分析。隨著我國(guó)電力事業(yè)的迅速發(fā)展，專家系統(tǒng)已經(jīng)成功進(jìn)入到電力故障診斷和分析中，專家系統(tǒng)中應(yīng)用了最科學(xué)、前沿的理論技術(shù)和實(shí)踐操作方法，對(duì)于電力系統(tǒng)的故障分析產(chǎn)生積極的意義[3]。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

在電力故障診斷操作中，為充分提高診斷工作的智能化水平，還應(yīng)用了常見(jiàn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，將其應(yīng)用于電力系統(tǒng)的故障分析中，可以提高電力系統(tǒng)的靈敏性，并確保電力系統(tǒng)中有關(guān)安全裝置工作的可靠性。目前，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)滲透到多個(gè)行業(yè)及領(lǐng)域中，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。一方面，可以促進(jìn)專家系統(tǒng)的建立，另一方面也可以對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行科學(xué)的建設(shè)，這有助于充分提升電力系統(tǒng)中的故障檢修工作質(zhì)量，類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以模擬人類(lèi)處理故障的行為及思維模式，并在知識(shí)庫(kù)的相互比較中形成對(duì)故障的判斷和評(píng)價(jià)。在這個(gè)對(duì)比中，電力系統(tǒng)可以發(fā)出一定的警示與標(biāo)示，進(jìn)而促進(jìn)了故障診斷準(zhǔn)確性的提升，有助于科學(xué)探究故障修復(fù)的計(jì)劃與具體方案。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電力部門(mén)基礎(chǔ)設(shè)施的要求比較高，一方面，要有完善的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及設(shè)備；另一方面，還要擁有大量熟悉神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的專業(yè)化管理人才?；诖耍覈?guó)電力企業(yè)與相關(guān)部門(mén)在應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的過(guò)程中，不僅要加大資金投入力度不斷健全有關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)備，而且還要積極引進(jìn)專業(yè)化管理人才，不斷充實(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系的人才儲(chǔ)備體系，為更好地應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)創(chuàng)設(shè)優(yōu)良的條件。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高度模擬人類(lèi)的思維與處理能力，通過(guò)各種算法對(duì)比來(lái)提高電力故障診斷的科學(xué)性與準(zhǔn)確性。在我國(guó)電力企業(yè)未來(lái)的發(fā)展中，對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的重視度將會(huì)有所提升，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展[4]。

3 結(jié) 論

在人工智能技術(shù)的日益成熟與完善下，其在電力系統(tǒng)發(fā)展中得到了廣泛的應(yīng)用，而實(shí)現(xiàn)我國(guó)電力事業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，需要人工智能技術(shù)的大力支持和參與，二者之間存在密切的聯(lián)系。例如，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的生產(chǎn)控制工作、管理監(jiān)督活動(dòng)、故障檢測(cè)業(yè)務(wù)、日常維護(hù)和保養(yǎng)中，人工智能技術(shù)扮演著不可替代的角色。隨著我國(guó)電網(wǎng)電力工作的現(xiàn)代化發(fā)展，智能檢測(cè)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。智能檢測(cè)技術(shù)是人工智能技術(shù)的重要代表，智能檢測(cè)技術(shù)可以更好地優(yōu)化電力系統(tǒng)，如實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行、促進(jìn)故障檢測(cè)智能化、在故障維修中加強(qiáng)信息化等[5]。本文對(duì)人工智能技術(shù)與電力故障進(jìn)行了相關(guān)概述，介紹了人工智能在電力系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用，包括專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以供參考。