劉謀廣

（國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司洪江區(qū)供電分公司，湖南 懷化 418200）

近年來(lái)，智能技術(shù)快速發(fā)展，技術(shù)水平不斷提高，尤其是人工智能技術(shù)，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行提供了有力保障，在電力系統(tǒng)運(yùn)行和控制以及管理等多個(gè)領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的作用。從智能技術(shù)的應(yīng)用效果來(lái)說(shuō)，發(fā)揮自身的自動(dòng)化以及智能化優(yōu)勢(shì)，促使電力產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了智能化升級(jí)，比如決策智能以及管理智能，推動(dòng)電力系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展。

1 課題研究的意義

從電力行業(yè)發(fā)展的影響角度來(lái)說(shuō)，直接關(guān)系著國(guó)計(jì)民生的發(fā)展。“十二五”以來(lái)，電網(wǎng)工程建設(shè)投資不斷增長(zhǎng)，如表1所示。以湖南為例，未來(lái)三年將會(huì)完成1 000億元電網(wǎng)投資。未來(lái)，電力建設(shè)發(fā)展的主要方向?yàn)橥七M(jìn)新能源以及可再生能源裝備、智能電網(wǎng)用輸變電以及用戶(hù)端設(shè)備等。電網(wǎng)自動(dòng)化為發(fā)展的主要方向，指的是利用計(jì)算機(jī)和其他先進(jìn)技術(shù)，取代人工操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的高精度檢測(cè)和控制，確保電力系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行。這需要強(qiáng)有力的技術(shù)力量支持，以智能技術(shù)為核心，將會(huì)帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用研究?；谕苿?dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展的目的，加大此課題的研究，有著重要的意義。

表1 2012～2016年中國(guó)電網(wǎng)投資數(shù)據(jù)整理

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)

2.1 案例概述

以湖南電網(wǎng)為例，借助智能技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，解決電力系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題。在2017年創(chuàng)建了湖南電網(wǎng)智能運(yùn)檢管控中心，搭建了運(yùn)檢智能化分析管控系統(tǒng)平臺(tái)和其他系統(tǒng)。管控中心通過(guò)發(fā)揮各類(lèi)技術(shù)手段的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的有效管控，提高了運(yùn)檢管理水平，確保了特高壓大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 管控中心的技術(shù)應(yīng)用方案

從硬件設(shè)備方面來(lái)說(shuō)，配置了V3C智能中控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)屏幕和離子墻等設(shè)備的全面集中控制，同時(shí)配置了會(huì)議視屏以及可視電話(huà)，能夠?yàn)檫\(yùn)檢作業(yè)和事故處理等工作會(huì)議開(kāi)展，提供硬件支持。管控中心下面設(shè)置了5個(gè)專(zhuān)業(yè)室，主要如下：（1）運(yùn)檢指揮室；（2）生產(chǎn)值班室；（3）狀態(tài)管控室；（4）大數(shù)據(jù)分析室；（5）災(zāi)情監(jiān)測(cè)預(yù)警室，負(fù)責(zé)電網(wǎng)設(shè)備檢修、變電站運(yùn)行監(jiān)視與分析等工作。

從軟件建設(shè)的方面來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)了和14個(gè)外接系統(tǒng)的橫向集成，比如PMS2.0系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)，并且實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)基于GIS技術(shù)的綜合展示。構(gòu)建了運(yùn)檢智能分析管控系統(tǒng)，圍繞信息匯集業(yè)務(wù)、預(yù)警研判業(yè)務(wù)、過(guò)程管控以及生產(chǎn)指揮業(yè)務(wù)開(kāi)展，共設(shè)計(jì)30個(gè)子模塊，涉及生產(chǎn)指揮和輸變電、換流模塊。值得一提的是，管控中心接入了水電機(jī)組遠(yuǎn)程實(shí)施決策系統(tǒng)以及配電網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用平臺(tái)等各類(lèi)湖南特色系統(tǒng)。以大數(shù)據(jù)分析平臺(tái)為例，集成了生產(chǎn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)和調(diào)度業(yè)務(wù)系統(tǒng)等，能夠自動(dòng)化統(tǒng)計(jì)與分析配電臺(tái)區(qū)重過(guò)載以及三相不平衡等指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)省、市縣等的穿透性管理，獲得了不錯(cuò)成效，整理如表2所示。通過(guò)運(yùn)行監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)全景可視化監(jiān)控以及分析告警。

表2 應(yīng)用成效總結(jié)表

2.3 電力系統(tǒng)中的智能技術(shù)

從電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，采用的智能技術(shù)主要如下：（1）模糊控制技術(shù)。此技術(shù)的形成，從模糊理論演變最終形成的智能化控制技術(shù)。采用的控制模式精準(zhǔn)度，直接關(guān)系著系統(tǒng)控制效果，若想實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，要收集完整的系統(tǒng)運(yùn)行信息。由于電力系統(tǒng)較為復(fù)雜，存在著很多的變量，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)信息的詳細(xì)程度難以得到保證，利用模糊控制技術(shù)，支持系統(tǒng)模擬人的判斷思維和決策思維，針對(duì)不精準(zhǔn)信息開(kāi)展推理以及處理，實(shí)現(xiàn)信息的有效轉(zhuǎn)化，最終發(fā)送給作業(yè)人員。（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)?；趧?dòng)物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)行為特點(diǎn)，所形成的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，利用分布式并行信息處理算法模型。根據(jù)系統(tǒng)復(fù)雜度，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的處理。在電力系統(tǒng)中應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，雖然能夠?yàn)樽詣?dòng)化管理和控制等工作提供支持，但也存在著很大局限性，需要加強(qiáng)技術(shù)的研究，進(jìn)一步完善技術(shù)。（3）專(zhuān)家系統(tǒng)控制技術(shù)。通過(guò)構(gòu)建知識(shí)庫(kù)的形式，利用專(zhuān)家系統(tǒng)進(jìn)行分析以及問(wèn)題解決，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行和管理提供支持，比如故障處理等。（4）綜合智能系統(tǒng)。結(jié)合運(yùn)用各類(lèi)技術(shù)，發(fā)揮不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行和管理提供支持。（5）人工智能技術(shù)[1]?；谥悄芗夹g(shù)理論和相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化，形成的人工智能技術(shù)，在電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中應(yīng)用，獲得了不錯(cuò)的成效。

2.4 實(shí)例分析——變電站運(yùn)檢

從搭建的變電站智能運(yùn)檢管控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，采用人工智能技術(shù)手段，創(chuàng)新了變電站運(yùn)檢模式。近年來(lái)，隨著電網(wǎng)設(shè)備規(guī)模的不斷增加，各類(lèi)變電站的數(shù)量不斷增加，變電容量快速增長(zhǎng)，增加了運(yùn)檢工作量。除此之外，運(yùn)維工作人員難以及時(shí)獲得變電站內(nèi)的運(yùn)行信息，加之變電站系統(tǒng)的自動(dòng)化以及智能化水平不高，使得傳統(tǒng)的運(yùn)檢方法已經(jīng)無(wú)法達(dá)到要求。引入智能技術(shù)，搭建變電站智能運(yùn)檢管控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的自動(dòng)化巡視、自動(dòng)化識(shí)別、智能化預(yù)警以及智能化決策?；谥悄芗夹g(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化巡視和識(shí)別，提高了系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的水平[2]。

3 智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用總結(jié)

從電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其發(fā)揮著以下優(yōu)勢(shì)：

（1）智能化調(diào)度。引入智能化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化調(diào)度。運(yùn)行的調(diào)度系統(tǒng)，發(fā)揮精準(zhǔn)性和全面的采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及強(qiáng)大智能安全預(yù)警功能，可以為電力系統(tǒng)運(yùn)行提供支持。提高智能化調(diào)度決策水平，要不斷增強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)安全性以及經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)性的認(rèn)識(shí)[3]。

（2）智能化發(fā)電。引入智能化技術(shù)，促使電力控制系統(tǒng)功能得到完善，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)勾畫(huà)，促使構(gòu)建完善的電源結(jié)構(gòu)以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。推廣新型能源，比如光伏發(fā)電等，需要借助智能化技術(shù)的支持。借助智能化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息的高效傳輸，提高電廠控制水平。

（3）智能化用電。應(yīng)用智能化技術(shù)，輔助電力系統(tǒng)調(diào)度和運(yùn)行管理等工作的開(kāi)展，能夠提高用電服務(wù)的智能化水平。為了提升用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量，通過(guò)構(gòu)建智能化雙向互動(dòng)體系，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)用戶(hù)的有效交互，進(jìn)而滿(mǎn)足用戶(hù)用電的多元化需求，推動(dòng)電力事業(yè)持續(xù)化發(fā)展。電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行中，智能化技術(shù)的應(yīng)用，為電力運(yùn)行及其管理工作，提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，減少了系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題的發(fā)生，提高了運(yùn)行的效率[4]。

（4）高效化管理。從電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃層面來(lái)說(shuō)，提出將人工智能技術(shù)和電力系統(tǒng)緊密結(jié)合，搭建智能電網(wǎng)，為群眾提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)。當(dāng)前很多企業(yè)和科研單位積極進(jìn)行研究，探索如何實(shí)現(xiàn)人工智能技術(shù)和電力系統(tǒng)相互結(jié)合的方法。例如，2015年谷歌引入AI技術(shù)，搭建數(shù)據(jù)中心，利用AI技術(shù)，探索出能夠高效管理設(shè)備以及平衡電力供應(yīng)的方案，實(shí)現(xiàn)了能源開(kāi)支的節(jié)約。再比如，美國(guó)通用電氣公司在電力系統(tǒng)多個(gè)領(lǐng)域人工智能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究，比如客戶(hù)服務(wù)和電力調(diào)度以及科學(xué)研究領(lǐng)域等。隨著智能化電網(wǎng)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)提高能源效率以及保護(hù)生態(tài)環(huán)境等目標(biāo)，各家企業(yè)積極探索如何提高電力自動(dòng)化水平，達(dá)到高效運(yùn)行與環(huán)保的目標(biāo)。從人工智能AI技術(shù)的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，其能夠?yàn)槟茉措娏D(zhuǎn)型，提供重要的戰(zhàn)略支撐。借用此技術(shù)手段，能夠有效解決非線(xiàn)性的電力系統(tǒng)問(wèn)題，比如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用等，依托此技術(shù)手段，能夠有效診斷電力系統(tǒng)運(yùn)行故障，實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速診斷與處理，有效保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，智能技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用，發(fā)揮著重要的作用。文中結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了分析，總結(jié)了智能技術(shù)在智能調(diào)度、智能管理等方面的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。通過(guò)模糊控制技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)控制技術(shù)、綜合智能系統(tǒng)等的應(yīng)用，輔助電力系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控和故障處理，保障了系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，創(chuàng)造了很高的價(jià)值，推動(dòng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展。