人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

王菲

摘 要 電力調(diào)度，是區(qū)域生產(chǎn)動(dòng)力供應(yīng)的主要形式，它與社會(huì)生產(chǎn)、資源開(kāi)發(fā)以及綠色發(fā)展等方面均有密切關(guān)聯(lián)。為適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要、電力調(diào)度環(huán)節(jié)工作，就需要在當(dāng)前技術(shù)實(shí)踐工作結(jié)構(gòu)之上，不斷地進(jìn)行實(shí)踐手段的優(yōu)化與創(chuàng)新。文章針對(duì)人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專(zhuān)家診斷渠道、多維度視覺(jué)形式、智能代理操作等的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 人工智能技術(shù) 電力調(diào)度 自動(dòng)化系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP18;TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）02-0007-02

電網(wǎng)調(diào)度控制中心作為電網(wǎng)的生產(chǎn)指揮中心，具有保障電網(wǎng)運(yùn)行和發(fā)展的作用，是集電網(wǎng)一體化管理、調(diào)控一體化決策及實(shí)施協(xié)同等業(yè)務(wù)為一體的重要機(jī)構(gòu)，因此智能電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的支撐，也對(duì)電網(wǎng)調(diào)度控制中心的優(yōu)化作業(yè)起著重要的作用。[1]現(xiàn)階段，電網(wǎng)運(yùn)行方式變化快，人工調(diào)度員難以全流程實(shí)時(shí)跟蹤;電網(wǎng)運(yùn)行特性日益復(fù)雜，動(dòng)態(tài)特性不斷增多，電網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)感知和安全評(píng)估具有一定困難。[2]

1 電力調(diào)度存在的問(wèn)題

1.1 系統(tǒng)優(yōu)化難度大

對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)健康發(fā)展而言，電網(wǎng)系統(tǒng)是關(guān)鍵性影響因素，長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)國(guó)家對(duì)其十分關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)日益成熟，電力調(diào)度系統(tǒng)研發(fā)出了大量新技術(shù)與新思想，其有利于促進(jìn)運(yùn)行效果的提升。但在優(yōu)化電力調(diào)度系統(tǒng)的過(guò)程中難度較大，必須立足于各個(gè)角度展開(kāi)分析研究。如只有增加一個(gè)變電站或進(jìn)行擴(kuò)展處理時(shí)，均需重新繪制整個(gè)系統(tǒng)、進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和建模，難以操作，需要做很多工作，一不小心便會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，不利于電力調(diào)度系統(tǒng)的穩(wěn)定性。[3]

1.2 自動(dòng)化的平臺(tái)存在很大的差異

現(xiàn)階段我國(guó)不同地區(qū)電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)差異較大，所以在系統(tǒng)平臺(tái)上統(tǒng)一難度極大，有所差異。在開(kāi)展電力調(diào)度過(guò)程中是基于計(jì)算機(jī)平臺(tái)得以構(gòu)建的調(diào)度平臺(tái)，進(jìn)而調(diào)度的平臺(tái)會(huì)各不一樣，從而對(duì)電力的調(diào)度造成影響。在調(diào)度時(shí)，有時(shí)為確保系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠，需按照相關(guān)要求運(yùn)用RISC的結(jié)構(gòu)調(diào)度電力，但此系統(tǒng)不能使其他方面的要求得到滿(mǎn)足，如為確保電力調(diào)度系統(tǒng)更加方便運(yùn)行CISC的結(jié)構(gòu)，在電力調(diào)度中要對(duì)諸多因素進(jìn)行全面考慮，如計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的影響，不同的系統(tǒng)使得不同的需要得到了滿(mǎn)足，但是不能讓所有要求得到滿(mǎn)足。

1.3 電網(wǎng)模型不穩(wěn)定

近年我國(guó)不斷拓寬電網(wǎng)規(guī)模，電網(wǎng)中也出現(xiàn)了諸多變電站布點(diǎn)。電力調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的視聽(tīng)和監(jiān)控電力系統(tǒng)運(yùn)行，其主要是為把最新的電網(wǎng)運(yùn)行信息提供給電力調(diào)度相關(guān)工作人員，是現(xiàn)階段電力調(diào)度工作中極為重要的工作系統(tǒng)。所以，想要使電網(wǎng)建設(shè)需求得到滿(mǎn)足，應(yīng)積極且有針對(duì)性地改善與優(yōu)化系統(tǒng)，豐富與補(bǔ)充調(diào)度系統(tǒng)中的電網(wǎng)模型。但因電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)具有很大的監(jiān)控范圍，而監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的更新速度極快，所以具有巨大的信息量，這無(wú)疑是增加了該系統(tǒng)的工作負(fù)荷量，電網(wǎng)模型很容易出現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而難以順利開(kāi)展整個(gè)電力調(diào)度工作。

1.4 信息孤島問(wèn)題嚴(yán)重

電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行同其他系統(tǒng)間的關(guān)系十分密切，從整體角度分析，為能提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率與質(zhì)量，必須想方設(shè)法提高該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)間的融合度。同時(shí)，針對(duì)不同區(qū)域與級(jí)別的調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其運(yùn)行一般都是立足于信息共享實(shí)現(xiàn)的，而不是孤立存在的?，F(xiàn)階段市場(chǎng)上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)差異較為明顯，不利于系統(tǒng)共享信息，最終導(dǎo)致信息孤島問(wèn)題的出現(xiàn)。

2 人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能平臺(tái)的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建，是人工智能技術(shù)模仿人的思維構(gòu)架而構(gòu)建的程序運(yùn)用形態(tài)。它就像是一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，自由進(jìn)行節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的互動(dòng)和溝通，從而保障了信息溝通的多元性。電力調(diào)度自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要是針對(duì)供電區(qū)域范圍之內(nèi)的實(shí)際情況。程序依據(jù)電力供應(yīng)的實(shí)際情況所實(shí)行的電網(wǎng)參數(shù)、監(jiān)控人員工作以及信息采集反饋信息記錄等方面進(jìn)行對(duì)應(yīng)服務(wù)。將人工智能技術(shù)融合其中，不僅承接了電力調(diào)度最基礎(chǔ)的程序操控項(xiàng)目，還可以依據(jù)項(xiàng)目實(shí)際狀況，有序地進(jìn)行數(shù)據(jù)溝通，繼而提升了信息傳輸和管理的保障。

比如，某地區(qū)人工智能技術(shù)在電力調(diào)度環(huán)節(jié)應(yīng)用后，為適應(yīng)當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求，在各個(gè)方面工作具體推進(jìn)過(guò)程中，程序數(shù)據(jù)信息資源的調(diào)控與運(yùn)作環(huán)節(jié)，就主要展現(xiàn)出了神經(jīng)化數(shù)據(jù)的調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)：（1）智能化程序的運(yùn)用。按照實(shí)際狀況形成電力管理、信息收集、信息采集反饋記錄等方面的信息體系構(gòu)建，且每一部分都通過(guò)終端設(shè)備進(jìn)行跟蹤性數(shù)據(jù)更新。如果局部數(shù)據(jù)資料部分出現(xiàn)明顯波動(dòng)，程序?qū)⒘⒓催M(jìn)行信息變化特殊性反饋記錄;（2）按照電力調(diào)度區(qū)域結(jié)構(gòu)，智能系統(tǒng)縱向?qū)⒐芾韰^(qū)域分為A-F六個(gè)區(qū)域，每一個(gè)區(qū)域下都設(shè)定相應(yīng)的橫向分支內(nèi)容。一旦電力調(diào)度系統(tǒng)中各個(gè)部分信息變化，程序體系也將隨之進(jìn)行改變;（3）全面實(shí)行神經(jīng)系統(tǒng)中各項(xiàng)管理活動(dòng)研究時(shí)期，智能化調(diào)度管理系統(tǒng)既可以集中性、順向進(jìn)行內(nèi)容信息的記錄，又可以按照實(shí)際運(yùn)作體系針對(duì)性、逆向化地進(jìn)行各項(xiàng)數(shù)據(jù)神經(jīng)內(nèi)容的單獨(dú)反饋。

2.2 專(zhuān)家診斷渠道的應(yīng)用

專(zhuān)家診斷渠道，是指人工智能中的診斷分析手段在城市電力調(diào)度環(huán)節(jié)中運(yùn)作的方法：其一，專(zhuān)家診斷渠道的應(yīng)用，采用程序自動(dòng)感應(yīng)裝置，進(jìn)行自動(dòng)化電力調(diào)度系統(tǒng)的自由化檢驗(yàn);其二，專(zhuān)家診斷渠道，是外部信息傳輸和輸入檢測(cè)的端口，它能夠依據(jù)區(qū)域范圍之內(nèi)電力調(diào)度的電波波峰變化、數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)等信息面，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度信號(hào)穩(wěn)定性的判斷。

比如，某地區(qū)將人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中運(yùn)用時(shí)的工作實(shí)施要點(diǎn)歸納為：（1）人工智能化技術(shù)運(yùn)用期間，程序?qū)⒃械目刂茖?duì)象指令調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)換為具有信息自由分析能力的結(jié)構(gòu)。只要外部程序中出現(xiàn)了與其基礎(chǔ)因素不相適應(yīng)的信號(hào)，專(zhuān)家診斷體系將自動(dòng)對(duì)出現(xiàn)運(yùn)行故障的區(qū)域進(jìn)行電力調(diào)度故障警報(bào)，相應(yīng)的，程序就會(huì)啟動(dòng)自主修復(fù)指令，針對(duì)故障問(wèn)題給予修復(fù)和完善的方法;（2）開(kāi)展多元化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)控與研究過(guò)程中，人工智能化程序?qū)＜以\斷系統(tǒng)，還設(shè)定了外部檢測(cè)渠道。它將按照前期已經(jīng)設(shè)定的電壓、電阻、電容等方面參數(shù)，對(duì)于實(shí)踐運(yùn)作活動(dòng)不相適應(yīng)的信號(hào)波進(jìn)行阻擋，亦或者在傳輸中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，相應(yīng)的給予信號(hào)強(qiáng)弱的調(diào)節(jié)。

2.3 多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用

人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化實(shí)踐過(guò)程中，較具代表的實(shí)踐形態(tài)，要屬多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用：其一，人工智能技術(shù)實(shí)施過(guò)程中，它將數(shù)字化信息、動(dòng)態(tài)畫(huà)面、程序運(yùn)作流程等信息傳輸形態(tài)很好地融合在一起，以實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度自動(dòng)化程序信息呈現(xiàn)形式的自由轉(zhuǎn)換;其二，多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用，就是在區(qū)域范圍之內(nèi)協(xié)調(diào)管控電網(wǎng)時(shí)期，各個(gè)部分的調(diào)度信息分析要深入對(duì)比和評(píng)估。

比如，某地區(qū)電力調(diào)度技術(shù)自動(dòng)化分析過(guò)程中，人工智能化技術(shù)在其中的運(yùn)用要點(diǎn)可歸納為：（1）與區(qū)域性電力調(diào)度體系綜合服務(wù)時(shí)，技術(shù)人員可借助大數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)信息模型等手段，從局部數(shù)據(jù)分析的視角，對(duì)區(qū)域電力供應(yīng)的實(shí)際狀況進(jìn)行記錄;（2）人工智能化技術(shù)可通過(guò)宏觀數(shù)據(jù)波感應(yīng)的方式，從電力調(diào)度結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性以及局部調(diào)節(jié)的情況，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)電力信息傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)的自由化調(diào)節(jié);（3）人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化管理體系內(nèi)的融合，在于它每月都會(huì)在資源調(diào)度數(shù)據(jù)反饋后，從區(qū)域用電的基本規(guī)律、用戶(hù)用電高峰階段等方面，評(píng)估當(dāng)前電力調(diào)度結(jié)構(gòu)實(shí)踐操作的合理性;（4）多維度視覺(jué)形式的人工智能技術(shù)運(yùn)用，體現(xiàn)為系統(tǒng)區(qū)域電網(wǎng)能源供應(yīng)的狀態(tài)，對(duì)每一部分的電力傳輸和應(yīng)用情況加以調(diào)節(jié)。此類(lèi)資源運(yùn)用形式，可以很好地應(yīng)付在內(nèi)部電力傳輸強(qiáng)度突然增大的狀態(tài)之下，各項(xiàng)用電區(qū)域沖擊強(qiáng)度的調(diào)整。

2.4 智能代理操作的應(yīng)用

具體來(lái)講，電力調(diào)度智能代理能夠從調(diào)度實(shí)際業(yè)務(wù)需求出發(fā)，實(shí)現(xiàn)典型調(diào)度運(yùn)行規(guī)則的形式化、在線匹配和智能分析預(yù)警，并根據(jù)海量數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵調(diào)度運(yùn)行規(guī)則的自動(dòng)生成、在線匹配和實(shí)施執(zhí)行，能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需求和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)運(yùn)行特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度的無(wú)人化和自動(dòng)化。

2.4.1 負(fù)荷偏差

負(fù)荷偏差是指日前負(fù)荷預(yù)計(jì)與實(shí)際電網(wǎng)負(fù)荷的偏差程度?，F(xiàn)階段，調(diào)度只能通過(guò)人工校對(duì)各時(shí)間段的預(yù)測(cè)負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷進(jìn)行對(duì)比，根據(jù)全網(wǎng)負(fù)荷變化趨勢(shì)采取相應(yīng)措施，這樣的方式對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的認(rèn)知狀態(tài)不夠全面，并且常常會(huì)帶來(lái)偏差。負(fù)荷偏差指標(biāo)的目的是自動(dòng)監(jiān)視全網(wǎng)預(yù)測(cè)負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷的偏差，主動(dòng)分析負(fù)荷偏差較大的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)關(guān)鍵潮流斷面的情況，給出包括電力交易、增加機(jī)組出力等一系列解決方案。

2.4.2 潮流轉(zhuǎn)移

潮流轉(zhuǎn)移指標(biāo)是針對(duì)關(guān)鍵潮流斷面相鄰時(shí)間變化的情況，如果檢測(cè)到潮流方向和大小發(fā)生變化，則需要判斷其變化幅值與閾值的大小，通過(guò)對(duì)比發(fā)出報(bào)警信號(hào)，判斷潮流變化是否起于系統(tǒng)故障，并根據(jù)潮流轉(zhuǎn)移大小情況進(jìn)行后續(xù)處理。潮流轉(zhuǎn)移主要考慮關(guān)鍵斷面相鄰時(shí)間變化情況，當(dāng)潮流轉(zhuǎn)移指標(biāo)超過(guò)預(yù)警值時(shí)，或者檢測(cè)到動(dòng)態(tài)ACE動(dòng)作、故障智能告警系統(tǒng)告警時(shí)，需要由智能代理進(jìn)行方案解決。如果代理發(fā)現(xiàn)潮流轉(zhuǎn)移由系統(tǒng)故障引起，則根據(jù)電力調(diào)度運(yùn)行規(guī)則對(duì)事故進(jìn)行預(yù)案操作。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人工智能技術(shù)在電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用分析是現(xiàn)代化技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)與發(fā)展中綜合運(yùn)用的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能平臺(tái)的應(yīng)用、專(zhuān)家診斷渠道的應(yīng)用、多維度視覺(jué)形式的運(yùn)用等方面，分析電力調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)智能化升級(jí)形式。因此，文章研究結(jié)果為社會(huì)電力供應(yīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新視角。

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