胡 娜， 成 的， 仇培飛

（國(guó)電南瑞南京控制系統(tǒng)有限公司， 江蘇 南京 211100）

0 引言

人工智能技術(shù)作為當(dāng)前時(shí)代中較為前沿的科學(xué)技術(shù)，在社會(huì)各領(lǐng)域當(dāng)中都能看到其應(yīng)用的身影，進(jìn)而該項(xiàng)技術(shù)也被稱之為應(yīng)用最為廣泛的社會(huì)性科學(xué)技術(shù)。在電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型過(guò)程中，人工智能技術(shù)作為主要的轉(zhuǎn)型技術(shù)，能夠直接作用內(nèi)部，致使電力工業(yè)工程具備自動(dòng)化特點(diǎn)，從而滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展過(guò)程中，增長(zhǎng)的用電需求，以及行業(yè)的電力控制要求，不斷提高電力工業(yè)工程的整體運(yùn)營(yíng)及管理的效率，最大限度保證的電力系統(tǒng)及工業(yè)工程，長(zhǎng)期在穩(wěn)定且安全的環(huán)境下運(yùn)行。

1 人工智能技術(shù)概述

人工智能技術(shù)從微觀層面來(lái)說(shuō)，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，是一種智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，思維層面的一種科學(xué)，能與人類的智力相當(dāng)或者相近，從而能夠理解語(yǔ)言、能夠開展自主學(xué)習(xí)以及自主思考。而從宏觀層面來(lái)看，人工智能是人類對(duì)智能行為規(guī)律、智能理論方面的研究，進(jìn)而在長(zhǎng)期研究過(guò)程中研發(fā)出，可以像人類一樣或比人類更好完成智能行為的機(jī)器[1]。因此，人工智能技術(shù)的電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型的應(yīng)用研究，需要從技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，及發(fā)揮的作用等方面來(lái)分析，并且在分析前，必須對(duì)人工智能技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值，具備一定的認(rèn)知，才能體會(huì)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用意義，才能較為全面地對(duì)其領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型應(yīng)用內(nèi)容，進(jìn)行分析和研究。此外，人工智能技術(shù)在電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)化的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可概括為不易受外界因素影響、相關(guān)參數(shù)調(diào)節(jié)容易、產(chǎn)品性能統(tǒng)一化、操作誤差控制效果好、節(jié)約資源[2]。

2 人工智能技術(shù)在電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型的實(shí)際應(yīng)用

2.1 控制方面的應(yīng)用

對(duì)于電力工業(yè)工程來(lái)說(shuō)，人工智能技術(shù)對(duì)內(nèi)容的各項(xiàng)控制內(nèi)容起到重要的作用，進(jìn)而在眾多研究活動(dòng)當(dāng)中，如何利用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)其智能化和自動(dòng)化的內(nèi)部控制成為主要的研究方向，同時(shí)在此基礎(chǔ)上不斷提高內(nèi)部各運(yùn)行系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，同樣也是重要的研究?jī)?nèi)容[3]。因此，在實(shí)際開展過(guò)程中，首先需要考慮到電力系統(tǒng)的復(fù)雜性和多樣性，將系統(tǒng)的故障及問(wèn)題，作為控制的重點(diǎn)內(nèi)容；其次是人工智能技術(shù)的應(yīng)用，明確人工智能技術(shù)在電力工業(yè)工程中的應(yīng)用范圍及側(cè)重，如監(jiān)控、檢測(cè)、執(zhí)行、預(yù)警等等，最大限度提高電力工業(yè)工程的各項(xiàng)工作效率，如圖1 所示；最后是控制各項(xiàng)各種一次能源的轉(zhuǎn)換，由于電力工業(yè)工程的開展是由管理能源供給的工業(yè)部門執(zhí)行的，所以各項(xiàng)能源想要穩(wěn)定地輸送到用戶手中，那么需要電力工業(yè)部門開展能源轉(zhuǎn)化、供應(yīng)、配置等，加上能源供應(yīng)是無(wú)法暫?；虼鎯?chǔ)的，所以能源在工藝過(guò)程中需要作用統(tǒng)一化的調(diào)度和配置，而這就是電力工業(yè)部門開展相應(yīng)工程的主要工作，而人工智能技術(shù)則是簡(jiǎn)化這一流程，提高這一工作的效率，降低能源傳輸時(shí)的消耗，加強(qiáng)能源供給的使用價(jià)值和利用效率。

圖1 電力調(diào)度自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.2 設(shè)備故障及問(wèn)題方面的應(yīng)用

電力工業(yè)工程在日常管理及運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)涉及到許多的設(shè)施和設(shè)備，大量設(shè)備同時(shí)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的問(wèn)題概率相對(duì)較高，再加上引發(fā)設(shè)備故障及問(wèn)題的因素較多，其中就包含部分無(wú)法確定的影響，從而導(dǎo)致后期設(shè)備維修難度較大，不僅投入的人力較多，在故障問(wèn)題排除方面所消耗的時(shí)間也較多[4]。因此，將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型當(dāng)中，可以全面對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，保證設(shè)備故障在發(fā)生前提前的對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而預(yù)先掌握設(shè)備故障的出現(xiàn)的原因，并且在人工智能技術(shù)的作用下，完成設(shè)備的智能化檢測(cè)，了解當(dāng)前設(shè)備是否存在發(fā)生故障的風(fēng)險(xiǎn)，以及準(zhǔn)確檢測(cè)出將會(huì)發(fā)生故障的位置，進(jìn)一步為后期的設(shè)備維護(hù)與維修提供工作方向，如圖2 所示。

圖2 人工智能技術(shù)設(shè)備故障監(jiān)控及預(yù)測(cè)

由圖2 可知，人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，滿足電力工業(yè)工程自動(dòng)化運(yùn)行要求，在結(jié)構(gòu)上體現(xiàn)出較強(qiáng)的科學(xué)性、邏輯性和專業(yè)性。如風(fēng)電能源在供應(yīng)過(guò)程中，能源供應(yīng)環(huán)節(jié)相對(duì)較多，從發(fā)電裝置到用電設(shè)施，包含了非常多的設(shè)備和部件，所以能源供應(yīng)時(shí)難免出現(xiàn)設(shè)備故障問(wèn)題，而出現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題后，人工智能技術(shù)便會(huì)通過(guò)排查、篩選、定位、預(yù)警、報(bào)警等方式，第一時(shí)間通知維護(hù)人員，致使維護(hù)人員能夠按照既定的維護(hù)計(jì)劃，開展后續(xù)維護(hù)工作。

2.3 日常經(jīng)營(yíng)及管理方面的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型中的日常經(jīng)營(yíng)及管理方面的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在人力資源的管理、日常控制，以及行政制度考核等方面，所構(gòu)建的人工智能日常經(jīng)營(yíng)及管理體系，不但具備較強(qiáng)的科學(xué)性，還具備很高的智能化，因此，科學(xué)合理地將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型當(dāng)中，能夠有效提高領(lǐng)域中企業(yè)的綜合發(fā)展水平，保證在原本企業(yè)的日常工作效率基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的提高，從而簡(jiǎn)化原本復(fù)雜的工作流程。此外，人工智能技術(shù)在電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型當(dāng)中的應(yīng)用，在一定程度上還能發(fā)揮優(yōu)化轉(zhuǎn)型設(shè)計(jì)的作用，而這也是人工智能技術(shù)自身具備的特點(diǎn)，所誘發(fā)的結(jié)果，從而在相關(guān)設(shè)計(jì)人員的指導(dǎo)下，將原本的電力工業(yè)工程項(xiàng)目?jī)?nèi)的各項(xiàng)流程，調(diào)整成自動(dòng)化流程，并將多個(gè)功能聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)多功能協(xié)調(diào)或輔助的效果，大大增加人工智能技術(shù)的智能化特性，最終在人工智能技術(shù)的幫助下，以具體的能源裝機(jī)容量，體現(xiàn)出該技術(shù)對(duì)于行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)作用，例如：2021 年國(guó)家能源局發(fā)布1—6 月全國(guó)電力工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，“截至2021 年6 月底，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量約為22.6 億kW，同比增長(zhǎng)9.5%。其中，風(fēng)電裝機(jī)容量約為2.9 億kW，同比增長(zhǎng)34.7%。太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)容量約為2.7 億kW，同比增長(zhǎng)23.7%?！?/p>

3 人工智能技術(shù)在電力工業(yè)工程自動(dòng)化轉(zhuǎn)型案例

3.1 項(xiàng)目背景

電網(wǎng)信電監(jiān)測(cè)旨在通過(guò)大數(shù)據(jù)理念，結(jié)合風(fēng)架拓?fù)潢P(guān)系圖與電能表采集數(shù)據(jù)，針對(duì)配電網(wǎng)信電情況進(jìn)行專題監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)關(guān)注配電網(wǎng)信電頻次、停電時(shí)長(zhǎng)、頻繁停電、停電影響戶數(shù)、電量損失等維度，從單位區(qū)域分布及時(shí)間趨勢(shì)監(jiān)測(cè)分析了公司配電網(wǎng)停電管理的特征及存在的不足，針對(duì)性提出管理意見(jiàn)和建議，為公司安全生產(chǎn)、配網(wǎng)管理及供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)提供輔助支撐。

配電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量關(guān)系到用電客戶的切身利益和用電體驗(yàn)，其中停電、供電質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、計(jì)劃停電執(zhí)行偏差引發(fā)的客戶投訴居高不下，該項(xiàng)目充分運(yùn)用信息化手段，通過(guò)配網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)控制分析，客觀反映配網(wǎng)停電情況，分類整理和歸納配網(wǎng)停電范圍及規(guī)律，有針對(duì)性地提出改進(jìn)措施和優(yōu)化建議，促進(jìn)配網(wǎng)運(yùn)行管理水平提升。

3.2 項(xiàng)目難點(diǎn)

1）配電網(wǎng)停電數(shù)據(jù)無(wú)法溯源。采用雙系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)策略，將相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的故障停電事件與用電信息采集系統(tǒng)中的公變臺(tái)區(qū)停電信息進(jìn)行匹配，若在兩個(gè)系統(tǒng)中均出現(xiàn)停電信息，則判定為日停電事件。

2）系統(tǒng)分析主題難以確定。對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行了全面的梳理，以用戶訴求為導(dǎo)向，與客戶方共同討論并確定了配電網(wǎng)停電監(jiān)測(cè)平臺(tái)的五大分析主題，分別是平臺(tái)首頁(yè)、主線停電、主線頻繁停電、支線停電和支線頻繁停電。

3）指標(biāo)邏輯梳理復(fù)雜。根據(jù)指標(biāo)定義，快速與相關(guān)人員核實(shí)指標(biāo)計(jì)算的關(guān)鍵時(shí)間，嚴(yán)格按照指標(biāo)邏輯進(jìn)行計(jì)算，固化成存儲(chǔ)過(guò)程，加速指標(biāo)歸集的效率。利用億信ABI 工具中簡(jiǎn)化取數(shù)腳本邏輯，使之加載數(shù)據(jù)更迅速。

3.3 建設(shè)內(nèi)容

1）配電網(wǎng)停電監(jiān)測(cè)平臺(tái)包含五大分析主題，分別是平臺(tái)首頁(yè)、主線停電、主線頻警停電、支線停電和支線警停電，如圖3 所示。通過(guò)線路總數(shù)、停電線路總數(shù)、停電次數(shù)、停電時(shí)長(zhǎng)等指標(biāo)直觀展現(xiàn)公司各主線、支線停電情況，反饋線路整體運(yùn)營(yíng)狀況，通過(guò)TOP10的分析方法，快速定位出異常停電線路，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)線路的精細(xì)化管理。

圖3 配電網(wǎng)停電監(jiān)測(cè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)

2）主線/支線（頻）停電。實(shí)時(shí)監(jiān)控線路停電情況，通過(guò)停電時(shí)間、復(fù)電時(shí)間、停電時(shí)長(zhǎng)、影響用戶數(shù)、少供電量、是否頻繁停電等指標(biāo)來(lái)衡量線路的運(yùn)營(yíng)情況。針對(duì)用戶調(diào)研情況，根據(jù)不同地區(qū)居民對(duì)停電時(shí)間的接受程度不同，來(lái)制定針對(duì)性的預(yù)警，從而提高用戶體驗(yàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

人工智能技術(shù)作為推動(dòng)新世紀(jì)發(fā)展的重要科學(xué)技術(shù)之一，將其應(yīng)用到電力工業(yè)工程的自動(dòng)化轉(zhuǎn)型當(dāng)中，能夠有效提高電力工業(yè)工程的內(nèi)部控制效果，從而構(gòu)建最高效、最簡(jiǎn)單的體系及管理控制體系；同時(shí)在電力工業(yè)工程的故障及問(wèn)題檢測(cè)方面，在人工智能技術(shù)的作用下，實(shí)現(xiàn)故障和問(wèn)題的預(yù)先掌握，從而開展有效的準(zhǔn)備措施；并且在人工智能技術(shù)的幫助下，對(duì)所有參與電力工業(yè)工程的工作人員，進(jìn)行自動(dòng)化管理，大大降低了日常經(jīng)營(yíng)成本的投入，加快各項(xiàng)工作間的信息傳輸速率，為保證電力工業(yè)工程的安全性、高效性以及可靠性，提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)支撐[5]。