电网调控领域人工智能技术框架与应用展望 张红光

电网调控领域人工智能技术框架与应用展望张红光摘要：近年来，国内电网的规模持续扩大。采用人工智能技术对电网进行管理，有利于电网大幅度提高管理效率。人工智能技术与电力网络的有机结合，促进了电力企业的发展，同时对推动国家智能电网战略的发展具有重要意义。因此，通过研究智能化电网的特征，结合人工智能技术的特点，在电网设计、建设和运营的各环节中加强人工智能技术的深度融合，以发挥其最大优势。关键词：人工智能；智能电网；神经网络1引言近年来，电网公司按照南方电网调配控服一体化的建设要求整合调度、监控职能，和服务调度成立调配控服运行专业，纳入调度集中监控的无人值守变电站逐步增多，调控人员通过网络实现设备的远程遥控，调度操作量急剧增大，调控员承载压力持续增强，迫切需要利用人工智能与电网调控业务变更发展需求相结合，推进深度学习在电网调控全业务链路中研究与应用，提出适应大电网调度运行的智能调度机器人功能架构，推进调控系统软件的交互方式的变革，提高调控人员工作效率及便捷性。2人工智能技术的基本概况人工智能是通过计算机技术来仿照人类的思维模式，然后将人的思考方式与解决问题的思路延伸到机器中，进而用这种智能机器代替人类工作，以提高工作的精准度、质量和工作效率，同时减少复杂工作的人工成本投入和一些操作的危险性，对提高企业生产能力具有重要意义。从广义的角度来讲，可以使用数学和逻辑计算的方式，给生产生活提供服务和工具的技术称为人工智能技术；从狭义的角度来讲，通常指制造出机器人来代替人类手工操作进行生产工作的技术，称为人工智能技术。社会对人工智能技术的定义在不断变化，当今的人工智能技术不仅由计算机技术组成，还融合了人文社科、艺术等诸多领域的内容，综合性较强，且涉及的技术领域较为复杂。未来电网的发展趋势将会以国家电网设施为基础，将人工智能信息化技术与电网系统有机结合起来，从而构建新型的智能化电网。人工智能主要通过内部计算平台得到的庞大数据和比较前沿的智能管理算法技术，有效管理电力网络。国家已经出台了一系列与智能电网相关的法律法规和行业标准来规范现有的以及未来的智能电网系统运作，以保证智能电网的大规模应用具有一套完整的规章制度来衡量模范化，增强了智能电网的可实施性与专业性。3电网调度控制面临的挑战一是大电网安全管控难度加大。国家电网已发展成为以跨区直流大规模送电为典型特征的交直流混联电网。跨区大规模送电成为影响电力平衡的重要因素，电力平衡协调难度增加。系统故障形态复杂，大功率直流冲击下导致的新能源大规模脱网、大范围潮流转移、同送同受多回直流同时换相失败等连锁反应成为新特征，影响范围扩大，事故处置与恢复难度加大。交直流故障引发大范围连锁反应、密集输电通道遭受严重灾害、安控装置拒/误动等事件均可诱发大面积停电事故，安全风险管控难度增大。二是电力市场化改革任务重。市场化改革需要妥善处理市场电与计划电衔接、中长期与现货市场衔接、省间与省内市场协调、市场化生产组织与一体化安全管控相协调的难题，需要优化重构年度、月度、日前、日内调度业务流程以及国分省地四级调度纵向协同流程，需要全面提升调度计划和现货市场业务支撑能力。4电网调控领域人工智能应用基础4.1调控全业务链路场景的调度值长、正值、副值三岗机器人架构调控机器人按照岗位分为调度值长、调度正值、调度副值机器人，各岗机器人各司其职，依托其“眼看”、“耳听”、“脑思”、“手动〃能力辅助其岗位用户完成电网运行监视、流程待办订阅、倒闸任务编排、安全防误校核、代理调用操作、管理信息维护等工作。调度长，主要负责倒闸操作过程监护、事故异常决策、交接班值班日志编撰。机器人调用操作票系统进行倒闸操作监护；调用OMS系统完成交接班值班日志的编撰；调用OCS系统完成电网电压、负荷、频率、在线潮流计算等分析决策。正值调度员，主要承担检修计划拟票及负荷监视调整，由OMS系统及时捕获已审核检修单，调用操作票系统辅助经济岗调度员完成拟票及送审。通过OCS实时监视电网运行负荷曲线，确证负荷异常类型，推送提醒及最优调整方案。副值调度员，主要参与倒闸操作审核确认、执行确认，由操作票系统跟踪获取指令票流转信息，及时配合完成审核、下令、检修拆挂牌等工作。与此同时，电网岗机器人还需要通过OCS时刻关注电压情况，及时察觉电压异常，智能推送调优方案。4.2电网智能辅助决策当前电网调度系统在决策环节仍大量依赖于调度人员的个人经验，在实际调度环境下，调度人员需要依从各类文本形式的稳定、保护及操作规定以及其他文本形式预案中的规程进行决策。然而，随着电网规模不断扩大以及伴随而来的电网运行特性变化，电网调度运行控制也变得日趋复杂，进而导致调度人员对于电网的感知能力弱化，以经验和人工分析为主的调控手段在故障处置等方面越发不足。在上述背景下，若能借助当前成熟的人工智能技术学习文本等形式的调度业务相关知识，在较短的时间内给出辅助性决策信息，协助调度人员进行故障处置工作，则可有效降低大电网调控决策和系统失控风险。4.3智能操作模型智能监视技术，包括智能应用系统监视和智能环境监视。其中智能应用系统监视主要是通过扫描云平台的数据资源中心和业务系统的各模块，捕捉事件，提交大脑思维决策对电网事件进行分析、分解。智能环境监视借助视频监控系统感知现场环境信息，捕捉事件，最后提交大脑思维决策进行分析、分解。智能交互技术，通过智能搜索系统、综合展示平台，以及智能语音系统、智能信息推送系统、智能任务提醒系统等人机交互技术将业务中的相关数据及时、高效、形象的展现给调控人员，并通过智能决策系统辅助调控人员在最短的时间内，判断网络状态，制定合理的调度方案。智能代理技术，电网事件的处理往往涉及到不同业务系统、不同模块的有序协作。电网系统现有的这些业务系统往往存在异构性，这种异构性往往表现在平台异构性、数据模型的异构性等。业务系统的融合关键在于数据信息的匹配、转译。语义信息是解决数据信息匹配、转译的有效手段，利用信息的语义信息实现信息的匹配、利用语义的推理规则实现信息的转译。5结束语AI技术已经成为国内各大行业及企业积极追求的一种生产和管理技术。通过这种技术可以有效提高人们生活的便利性和企业生产经营的效率，改变企业的商业模式和盈利模式，不断培育智能电网产业链下的各种业务机遇，深度挖掘用电者的需求，给企业带来更多的盈利机会。此外，学校应该开设人工智能电网的相关专业，为智能电网领域提供充足的人才。参考文献：张伟鹏.浅析物联网+人工智能技术[J].数字通信世界,2018(12):59.付盼丽，王娟.试论人工智能控制技术在电气自动化中的应用[J].科学技术创新,2018(33):44-45.郭健，王