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电力系统自动化中人工智能的应用武伟民

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：武伟民

[导读] 摘要：在我国科学技术水平不断进步下，在人工智能应用于电力系统自动化中，既是电力系统自动化相关产业发展的一种趋势，也是我国电力系统自动化在时代发展中的一种进步的标志。

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        摘要：在我国科学技术水平不断进步下，在人工智能应用于电力系统自动化中，既是电力系统自动化相关产业发展的一种趋势，也是我国电力系统自动化在时代发展中的一种进步的标志。本论文首先对人工智能在电力系统自动化中的应用趋势进行探讨，主要包括人工智能运用的普遍化、人工智能技术更新的快速性两种。此外，本论文也对人工智能在电力系统自动化中的应用优势进行探讨，包括提高电电力系统设备效率、降低操作误差、提高对设备的控制效果以及对相关参数调节的便利性。最后，本论文对人工智能在电力系统自动化中的应用进行总结，包括在电力设备中的应用、电力控制中的应用、电力保护中的应用以及在电力系统中的应用四个方面。
        关键词：电力系统；自动化；人工智能；应用
        引言
        现今社会电力在我们日常生活中不可缺少，我国电力分布区域广阔，完整的电力系统现由变电站、发电站、输电配电网络和用户组成的，形成了一个调配系统。在电能的生产中涉及的自动化有：火力发电自动化、供电系统自动化、水电站综合自动化；电能调配过程中电力系统自动化有：电网调度自动化、电力系统信息自动传输系统、电力系统反事故自动装置、电力工业管理系统的自动化等。小到元件大到系统，还有实际生产中的检测控制都是需要根据具体情形来对智能化技术进行合理应用，有效的保证自动传输等工作质量。
        1智能化技术定义
        智能化技术的核心主要体现在三个方面：计算机技术、精密传感技术、GPS定位技术。这三个技术综合应用，使得智能化技术的优势在各大领域中得到很好的运用。它的优点大概可以概括为以下几点：减轻了工作人员的工作强度，改善了操作者的工作环境；提高了相关工程的质量与效率；提高了机器的自动化程度及智能化水平；解决了某些危险场合或重点施工中的难题；提高了机器设备的可靠性；实现了初步的智能化故障诊断等。
        智能化技术在之后的发展趋势主要偏重于三个方向：（1）性能发展方向：高速高精度高仿化、柔性化、工艺复合性和多轴化、实时智能化；（2）功能发展方向：用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化、内装高性能PLC、多媒体技术应用；（3）体系结构的发展：集成化、模块化、网络化。
        2人工智能在电力系统自动化中的应用优势
        2.1提高电力系统设备的效率
        相对于传统工作人员所进行的电力化工程设备操作而言，人工智能技术所显现出的“非人性化”的特色，能够更好地降低来自外界的干扰，以及避免工作人员在操作过程中的个人情绪等问题的干扰，从而能够保证生产效率的不断提升，以及生产质量的均衡性。同时，人工智能科技的这种优势，并不是说可以对工作人员进行完全的舍弃，从另外一种程度来说，也是对工作人员自身的作用与能力提出了更高的要求，即发挥工作人员对人工智能控制的把关作用，尤其是在对动态模型中的参数进行把关，防止因人工智能科技出现故障而导致的“负效率”问题，并且对人工智能有关参数进行精度的设置，这些都是需要工作人员进行提升的。
        2.2参数调节的便利性
        与传统控制器相比，人工智能应用以后，可以提高相关参数调节的便利性。传统控制器中相关参数的调节，不仅需要有专业的人士进行指导，还需要进行一些列的推算与考察，而人工智能科技应用以后，可以凭借自身的智能化函数来根据相关需求进行科学与合理的设置，省去了传统控制器中的复杂流程，对参数的调节能力和适应性相对较高。这主要是由于，人工智能科技是基于多种技术与科学的基础之上进行的融合设置，其自身不仅具有人性化的能力，而且还具有人类掌握能力较差的专业性和针对性的能力。

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        3人工智能在电力系统自动化中的应用
        3.1电力保护中的应用
        一方面，应用在电力设备信息的收集上，前述内容提及过，人工智能能够对设备运行中的参数信息进行保存与备份，也可以结合计算机科技对收集到的信息进行主动分析与反应，这就为工作人员对设备的检测提供的方面，能够清晰准确的观察设备运行过程中的有关信息，从而来对设备故障进行预防，来避免因设备故障而导致的生产停滞等问题，提高生产的效率。在电力设备信息的收集上，其原理和注意事项与人工智能应用于电力控制中的信息储存备份环境类似，都需要相关人员进行程序设置以及对储存器容量进行关注。另一方面，应用在电力故障的主动警报上，人工智能科技运用在电力系统自动化的电力保护中，也可以发挥其自身的智能化作用，对一些故障问题或者参数值问题的变动，进行主动报警，并且可以准确的提示设备故障的位置，对于一些简单的故障也可以进行自动的修复，从而可以让工作人员及时察觉，并结合人工智能技术，对设备故障与问题进行及时的修复，提高热力资源对设备的监测效率与能力。
        3.2神经网络的应用
        神经网络作为智能控制的一个新分支，为具有非线性、不确定、不确知三大难题的系统控制问题提出了新的解决办法，是神经网络理论与控制理论相结合的产物。它利用某种特殊的方式，将数量巨大、连接复杂且紧密的神经元形成神经网络控制。现阶段，我国在神经网络控制相比20世纪40年代已经取得了较大的成就，突破了传统的研究方式。神经网络控制在电力系统中主要应用与管理控制和图像处理方面，但也存在一定的局限性：由于技术和条件的有限性，使得它无法更好地运用于更大规模更复杂的电力系统，因此，该应用还需要改进完善。
        3.3在电力系统自动化中专家系统技术的运用
        专家系统的特点：创新简易、实时问题解决，在生物、建中工程、军事领域运用较多。专家系统是由很多高水平的知识和经验组成的，在电力系统中可以利用专家系统内部电力领域的行业知识来解决电力系统中存在的问题。因专家系统拥有自我管理控制能力，如电力系统出现故障问题，也可利用计算机对电力系统故障问题进行分析回应，不严重的问题系统自行处理解决，有效降低了电力系统自动化中电力系统发生问题的次数，专家系统运用在电力系统自动化中问题处理效果显著，有效避免了因为故障导致的经济损失，同时保障了用户的安全，使工作人员对故障检修也能快速完成。目前水平来说，专家体统技术还有着一定局限性，只能根据电力行业自身掌握的经验，数据信息大量的储备才会更加丰富，这样专家系统技术才能在电力领域才能更上一层，最终为电力系统发展提供帮助。
        3.4电力设备中的应用
        人工智能科技应用在电力系统自动化的设备中，可以对电力设备的运行流程进行优化，从而提高电力设备在运行中的效率，提高电力系统自动化企业自身的实力以及自身的总体盈利能力。在电力系统自动化运行的过程中，对各项环节进行优化设计既具有复杂性又具有必要性，而人工智能科技的应用，即降低了其中的复杂性，又能够满足其自身的必要性。以电力设备自动化的运行与控制为例，其与人工智能技术的应用流程。
        结语
        人工智能技术应用在电力系统自动化的过程中，是电力系统自动化在当前发展的一种趋势，也是电力系统自动化中相关产业进行优化与调整的依据。人工智能科技的应用，不仅促进了传统电力化工程中一些问题的解决，还通过发挥其智能性特点，提高电力化工程自身的自动化水平与自动化能力。
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