郭治平

摘要：近年來，人們生活水平越來越高，對電的應(yīng)用越來越廣泛，電力設(shè)備的運行狀態(tài)與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定及安全密切相關(guān)。全面、準(zhǔn)確地掌握電力設(shè)備的內(nèi)外部多源數(shù)據(jù)，并通過科學(xué)的手段進(jìn)行信息匯總和融合，從而對設(shè)備的運行狀態(tài)與變化趨勢做出準(zhǔn)確的評估和預(yù)測，并安排合理的運維檢修計劃，是整個電力系統(tǒng)可靠、經(jīng)濟(jì)運行的關(guān)鍵前提和重要基礎(chǔ)。人工智能技術(shù)（artificialintelligence，AI）在識別、預(yù)測、優(yōu)化、決策任務(wù)中的效率、精度、自學(xué)習(xí)能力等方面的發(fā)展和突破，為電力設(shè)備的運維檢修提供了一種全新的技術(shù)手段與研究思路。論文回顧了人工智能在輸變電設(shè)備運維檢修業(yè)務(wù)中的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用現(xiàn)狀，按照數(shù)據(jù)層、算法層和應(yīng)用層逐級展開論述和分析，梳理了設(shè)備運維的相關(guān)數(shù)據(jù)情況及現(xiàn)存問題，指出了人工智能關(guān)鍵技術(shù)框架及各類算法的應(yīng)用特點與范圍，總結(jié)了各類典型運維場景中的人工智能應(yīng)用進(jìn)展與困難，并提出了未來的重點解決思路，最后分析了人工智能技術(shù)應(yīng)用所面臨的問題，并對其發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望和建議。

關(guān)鍵詞：人工智能技術(shù);電力設(shè)備;運維檢修;應(yīng)用

引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)逐漸滲入到社會的各個行業(yè)當(dāng)中，越來越多的人們對人工智能技術(shù)開始抱有客觀和理性的認(rèn)識。如今的AI技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入到快速發(fā)展時期，智能化的應(yīng)用范圍越來越廣，目前我國各個方面對電力能源的需求越來越大，但是供電的質(zhì)量和可靠性仍未達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)，這促使傳統(tǒng)電網(wǎng)必須向更加可靠和安全的方向發(fā)展。在電網(wǎng)容量日益增大與電壓等級不斷提高的發(fā)展趨勢中，自動保護(hù)裝置也亟待向更加智能化的方向進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展。隨著人工智能技術(shù)的快速興起，智能電網(wǎng)的研究與應(yīng)用開始進(jìn)入到電力工業(yè)發(fā)展的潮流階段，人工智能技術(shù)為電力系統(tǒng)的智慧化運行提供了重要的技術(shù)支撐，將現(xiàn)代AI技術(shù)成果的智能化、快速化和準(zhǔn)確化與電網(wǎng)的故障修復(fù)、電力自動化調(diào)度以及自動保護(hù)裝置結(jié)合起來，既可以保證電網(wǎng)運行的安全性和可靠性，又可以實時評估和分析電網(wǎng)中重要設(shè)備的運行參數(shù)，減少工作人員在巡檢過程的復(fù)雜程度。

1人工智能技術(shù)

人工智能主要是集合了自然學(xué)科與社會學(xué)科等相關(guān)科學(xué)，還包含了計算機(jī)學(xué)和語言學(xué)。人工智能主要包含了機(jī)械知識和計算機(jī)知識等領(lǐng)域。在社會不斷發(fā)展的今天，電力監(jiān)控系統(tǒng)沒有明顯的體現(xiàn)，如，高速度型、動態(tài)變化性以及瞬息萬變性。想要確保其能夠高效運行，就需要確保技術(shù)的安全性，并且還需要將電力監(jiān)控系統(tǒng)之中人工智能技術(shù)的運用加以完善，最終實現(xiàn)技術(shù)的統(tǒng)一。強(qiáng)調(diào)人工智能新元素的加入，就可以及時的更新電力監(jiān)控管理模式，最終實現(xiàn)多種智能化的監(jiān)控。人工智能對于監(jiān)控系統(tǒng)而言，主要包含了間隔層、中間層、站控層。間隔層是針對現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)控的測控單元，這樣可以實時監(jiān)控變電站和配電所回路，然后針對數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)的收集處理，其主要包含了直流檢測單元、計算綜合保護(hù)以及變壓器溫度控制箱，電力監(jiān)控系統(tǒng)在得到智能技術(shù)的幫助之下，就能夠準(zhǔn)確的監(jiān)測電力參數(shù);中間層作為站控層和間隔層的連接之橋，通過人工智能技術(shù)，就可以實現(xiàn)彼此的溝通;站控層是監(jiān)控系統(tǒng)之中智能技術(shù)的應(yīng)用，電力監(jiān)控軟件的智能化控制就是利用站控層實現(xiàn)的。通過三層的架構(gòu)，能夠滿足實際的運行要求。

2人工智能技術(shù)在電力設(shè)備運維檢修中的研究及應(yīng)用

2.1專家系統(tǒng)的應(yīng)用

專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中主要運用于電力系統(tǒng)的故障診斷及勘測等對時間沒有太高要求的保護(hù)工作中。專家系統(tǒng)將人工智能從之前的純理論性的研究轉(zhuǎn)向了在實際工作中得以運用，是人工智能的一項重大突破。而無論專家系統(tǒng)在何種系統(tǒng)中得以運用都能夠有效地達(dá)到使繼電保護(hù)工作的工作效率得以提高的目的。專家系統(tǒng)在繼電保護(hù)中的工作原理，就是先將有關(guān)專家在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的相關(guān)知識與經(jīng)驗予以統(tǒng)一整理分析，之后使用計算機(jī)的相關(guān)程序來進(jìn)行模擬專家的對于這些問題的分析與判斷，然后提出最終的解決方法。如用專家系統(tǒng)來排除故障，就可以將故障現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)及信息輸入到計算機(jī)，通過專家系統(tǒng)來對故障產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析與判斷，從而確定故障原因，維修人員就可以根據(jù)故障原因順利地解除故障，恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。這樣一來可以方便工作人員尋找系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因，能夠及時采取有效的對策去解決問題。此外，通過利用這些規(guī)則還可以實現(xiàn)對繼電保護(hù)設(shè)計中的問題全方位分析，進(jìn)而可以解決電力保護(hù)設(shè)計中的矛盾沖突。同時，專家系統(tǒng)也可在系統(tǒng)的整體繼電保護(hù)中得以運用，通過對整定原則、鑒別規(guī)則等的制定，從而對相應(yīng)的電力設(shè)備實現(xiàn)智能調(diào)整及智能維護(hù)。

2.2人工智能技術(shù)在日常操作方面的應(yīng)用

在電力企業(yè)的日常工作中，人工智能技術(shù)也發(fā)揮著重要的作用。在人力資源管理、日?？刂坪凸芾?、制度考核等方面，人工智能技術(shù)的重要性比較突出。例如，企業(yè)管理者可以在電腦中通過操作人工智能設(shè)備來實現(xiàn)日常的管理工作。在操作界面上，人工智能系統(tǒng)相對簡單，操作過程快捷，功能也多種多樣?？茖W(xué)地應(yīng)用人工智能技術(shù)，使得電力自動化的綜合發(fā)展水平實現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的提升，在電力企業(yè)的日常工作中提高了工作效率，讓一系列復(fù)雜的工作變得一目了然。此外，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于電力自動化發(fā)展中，還可以輔助電力自動化的設(shè)計工作。這是因為人工智能就具備設(shè)計和優(yōu)化功能，在相關(guān)設(shè)計人員的指導(dǎo)下，通過電力自動化流程調(diào)整和功能優(yōu)化，結(jié)合以往的操作經(jīng)驗，可以極大簡化電力自動化的基本流程。隨著我國計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，在電力自動化發(fā)展中，其完成了由手工設(shè)計到計算機(jī)設(shè)計的優(yōu)良跨越，并在一定程度上降低設(shè)計業(yè)務(wù)中的時間成本，其設(shè)計業(yè)務(wù)中的相關(guān)程序也不斷完善。電力自動化技術(shù)的未來發(fā)展離不開人工智能技術(shù)，我國電力事業(yè)將會更加重視人工智能技術(shù)參與自動化發(fā)展過程。

2.3人工智能在配電系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對于電力運維和檢修工作越來越繁重，增加電力設(shè)備，就會加大電力負(fù)荷配置優(yōu)化的難點。在當(dāng)前的配電系統(tǒng)之中應(yīng)用人工智能來進(jìn)行實時監(jiān)控，就可以對于電力網(wǎng)絡(luò)實施運行的具體情況進(jìn)行記錄與保存。同時也能夠產(chǎn)生對應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)圖表，以便為檢修人員提供直觀的數(shù)據(jù)，從而掌握配電系統(tǒng)的實際運行情況。并且按照數(shù)據(jù)信息制定出經(jīng)濟(jì)的、合理的電力配送方案，并且按照用電規(guī)律以及實際情況，就可以合理的安排電力生產(chǎn)。這樣就可以滿足電氣設(shè)備與線路的錯峰使用，就可以減少電力配送過程中能源的浪費與消耗。通過人工智能電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以滿足電力設(shè)備電能損耗情況的對應(yīng)監(jiān)控，這樣可以減少不必要的損耗，同時也能夠為節(jié)能改造提供參考數(shù)據(jù)。人工智能應(yīng)用于配電系統(tǒng)監(jiān)控之中，就能夠滿足數(shù)據(jù)收集的精準(zhǔn)與高效，并且還能夠具有自動生成報表以及遠(yuǎn)程抄表等對應(yīng)的功能，如此，就可以提供對應(yīng)的表格制定功能，也可以按照表格與數(shù)據(jù)來做好預(yù)算的準(zhǔn)確分析，并且基于實際的用電效率和成本，最終實現(xiàn)成本的管理與考核。

結(jié)語

未來，隨著人工智能技術(shù)的不斷成熟，電力物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展前景將十分可觀。在社會對電力需求不斷增加的過程中，“智能電網(wǎng)”的應(yīng)用范圍也會越來越廣，智能機(jī)器人、無人機(jī)等各種人工智能產(chǎn)品未來將大量應(yīng)用到電力系統(tǒng)的運行和維護(hù)當(dāng)中。加快智能化電網(wǎng)的發(fā)展能夠提高我國電力系統(tǒng)的供電可靠性，使故障的發(fā)生率降低，并減少不必要的電力事故。由此可見，研究人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有十分重要的意義。

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