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人工智能AI技术在电力系统的应用

2020-11-25何四平施蔚青

电子技术与软件工程 2020年12期
关键词:模糊控制控制技术智能化

何四平 施蔚青

(云南电网有限责任公司培训与评价中心 云南省昆明市 650221)

随着社会经济的不断发展,科学技术也在不断的进步。人工智能技术随着科技的发展而不断的推进,在很多领域都发挥着重要的作用。在电力系统的自动化领域,人工智能AI 技术也发挥着重要的作用。国家将人工智能技术纳入科技发展和社会进步的发展战略中,大力推进人工智能技术应用到各个行业。电力系统与人工智能技术结合是迎合时代发展的趋势,也有利于构建智能化的体系来为人民服务。人工智能AI 技术通过科学有效的管理设备以及先进的电力供应方法,可以在应用过程中节省大量的能源开支。因此,在未来的电力系统中要发挥人工智能的技术,通过将人工智能AI 技术为核心,来将其发展到电力系统的各个环节,帮助电力系统更加的科学高效,AI 技术在未来的电力系统发展中具有较为广泛的发展前景[1]。

1 人工智能技术的含义

在电力系统中应用人工智能技术可以从整体上提高电力系统的应用效率,也可以增加电力系统的安全,促进电力系统的稳定运营。电力系统中的人工智能技术是在自动化的基础上来通过传感器、计算机、通信技术等相关技术来进行控制等。人工智能技术对电力系统的控制与传统的控制方式相比,其控制的内容更加的全面,控制的力度也更大,更有利于对电力系统的整体提高。人工智能技术可以对产品中出现的问题进行及时的发现,并采用相应的措施进行处理,还可以随时感知周边的环境,并且可以从周边环境中提取相关的信息来对信息进行有效的分析,从而确保整个系统的安全运行,通过人工智能技术可以将系统中的未知因素进行很好的控制,从而在整体上提高系统的运转能力。人工智能技术拥有很强的适应能力,可以较快地融入到电力系统中进行环境的控制,并且可以快速的寻找到系统所需要的信息,来对信息进行分析和处理,从而确保系统可以正常的进行工作的运营。通过人工智能技术可以使电力系统的运营更加的高效,也可以有效的控制整个电力系统。

2 电力系统的现状

在中国整个电力行业的发展经过了四个阶段,中国电力工业的发展主要经过萌芽期、成长期、发展期、上升期。中国电力工业发展的时期较晚,但其发展的速度迅速,政府对电力行业给予了大力的支持,使电力工业如今处于世界第二位。随着国家电力工业的快速发展,数据的处理和日常的管理需要电力系统更加高效,这就使国家对电力系统自动化的需求不断的提高。因此,整个电力行业的电力系统向着系统自动化和智能化的方向不断发展,随着社会的用电量不断增加,政府制定了智能电网的发展规划,通过在整个社会建立统一的智能化电网来优化整个电能资源的配置。随着时代的不断发展,智能化电网的投资越来越大,电网逐步向着智能化的方向发展[2]。通过对电网智能化的需求可以提高电能资源的利用率,从而使电能资源的效率得以提升,也有利于对生态环境进行保护。通过对电网建设的不断加大来大力发展水力发电,并且不断优化煤炭等不可再生资源的利用率,使电能资源的产生逐渐向循环可持续方向发展。政府积极的推进核能发电的建设,对新能源发电的研究大力的支持,并且不断深化相关体制的改革,促进电能资源的有效配置。在国家政策的引导下,我国的电力行业逐渐实现了自动化发展,智能化水平较高,并且可以有效地促进经济效益的建设,在经济发展的同时与生态环境相结合,并且在发展过程中注重对生态的保护,促进能源的环保建设,通过不断地进行技术的研发,使技术进步与产业结构升级相结合,不断推进电力系统的完善发展。

3 人工智能AI技术在电力系统中的应用现状

随着人工智能技术的飞速发展,其在实际应用中得以广泛推行,人工智能技术也逐渐应用到电力系统中,帮助电力系统进行正常的运行和流程的管理控制等。在电力系统中应用人工智能AI 技术不仅使人工智能的技术得到了广泛的应用,也通过人工智能的优势来促进电力系统的提升,使整个电力产业得到优化升级。通过应用人工智能技术使电力系统形成了科学管理的体系,使电力系统的决策和管理走向智能化。

3.1 静止无功补偿装置的应用

静止无功补偿装置可以提高电能的质量,确保整个运输系统的稳定性。在传统的交流电网中采用的控制方法是机械控制,机械控制具有间接性,其控制不够精确,控制时间缓慢。而应用灵活交流输电系统则可以避免这些不足之处。灵活交流输电系统的设备有静止无功补偿器,通过静止无功补偿装置可以有效地提高整个供电系统的功率,也有利于减少设备的容量,减少功能的损耗,从而使电网的电压得到持续的运营,从而电能的质量得到保障。

3.2 模糊控制方法在电力系统中的应用

模糊控制方法是一种较为容易操作的方法,模糊控制法不仅应用在电力系统中,在日常的家用电器中也得到了普遍的应用,在电力系统自动化的过程中模糊控制法是一种较为日常的智能技术,模糊控制法是通过建立模型来进行控制,在电力系统的控制过程中,要想建立较为准确的数学模型是较为困难的技术,在对电力系统的控制中,工作人员通常建立一种简单的模糊控制模型来对整个电力系统进行控制,模糊控制的模型虽然没有标准的数学模式那么精确,但是可以大致上反映电力系统的运营情况。模糊控制法所建立的控制模型非常简单,在使用过程上具有非常大的优越性,因此在日常生产生活中得到了广泛的应用,在电力系统自动化过程中有着较为重要的作用。在日常的家用电器中也应用到模糊控制理论来进行运作,如电热器等。

3.3 神经网络控制法在电力系统中的应用

在电力系统自动化中,神经网络控制系统是一项非常重要的人工智能技术,对电力系统自动化发挥着重要的作用。在电力系统中通过神经网络技术可以使整个电力系统得到有效的管理和控制,神经网络控制技术有着自我组织和学习的能力,在电力系统中一些简单的部件就是简单的神经元,这些部件发挥着不同的作用,而由这些部件构成的整体就组成了整个神经网络控制系统,这样的理论在电力系统自动化中得到了充分的应用。同时神经网络控制技术在其他领域也有着广泛的应用,如传感器的信息处理,医学领域等。神经网络控制法通过应用一定的算法技术来对产生的数据进行相应的分析和处理,从而使整个控制系统可以得到有序的进行,在电力系统中通过神经网络控制法可以有效地对电力系统进行控制。

3.4 线性最优控制

随着社会居民的用电量不断加大,电力行业得到了迅速的发展,而电力系统的管理范围也越来越广,在一些庞大的电力系统中需要进行远距离的输电控制,这就需要在输电控制的过程中借助技术来对整个系统进行有效的管理,而人工智能技术则可以对整个系统进行有效科学的控制,在电力系统的远程自动化控制过程中,最常见的人工智能技术就是应用线性最优控制原理而设置的最优励磁控制。这种控制技术可以对发电机的电压进行有效的管理,从而对整个电力系统进行控制,通过对整个电力系统进行强化的控制可以使电力系统能够更加科学的运营。通过线性最优控制可以使电力系统的局部得到控制,这就使整个电力系统的管理更加的科学化,实现线性化的控制目标。

3.5 专家系统控制技术

专家系统控制技术是一种多功能的控制方法,专家系统控制技术的完善经过了多年的发展。目前专家系统控制技术主要是通过对电力系统的状态进行观察,并对其状态进行分析,对某些状态进行转化,并对存在的问题进行及时处理,使系统恢复原样等方面进行控制。专家系统控制技术在实际应用的范围非常的广泛,但专家系统控制技术也存在着一定的弊端。如专家系统控制技术的自主学习能力较差,在管理过程中的自我发展较差,其创造力较差,同时其对问题的分析能力也没有达到一定的高度。因此,在电力系统中要对专家系统控制技术进行合理的应用,通过对其优点进行采纳,并努力克服其缺点,从而在综合应用中实现电力系统的优化运行。我国的电力系统正处于上升阶段,电力行业的发展处于快速发展时期,在未来的发展中,自动化系统也在不断地完善,自动化水平也从单一的领域向整个系统发展,电力系统与智能化的融合程度也越来越高。在智能技术与电力系统融合的过程中要保证装备的灵活性,通过控制技术来对电力系统的细节进行充分的优化,从而使整个电力系统实现整体的发展。

4 AI技术在电力系统中的发展趋势

电力系统的发展必然伴随着人工智能技术的发展而稳步进行,电力系统的发展与人工智能技术的发展是同步进行的,也是长期共同发展的。人工智能技术以传感技术为基础,以大数据区块链和物联网等信息技术为依托,正在不断地发展进步。未来的电力系统必然是智能化的电力系统,而AI 技术也将被应用到电力系统的各个环节,致力于电力系统的设备管理和系统的整体控制。未来的电力系统必然具备自主和自动的能力,并且具有高度的安全性,可以进行稳定的运营,也可以带来经济效益,并且可以使整个电力系统的运行效率不断提高,使运作的成本不断的降低。人工智能技术的快速发展对未来的电力系统的整体效益以及各个环节的进行有着巨大的影响,将AI 技术与电力系统相结合是未来电力系统研究的重要方向。

4.1 混合智能

目前在人工智能技术与电力系统相结合的过程中有着多种应用的控制技术和工具,如静止无功补偿装置、神经网络控制法、模糊控制方法、线性最优控制、专家系统控制技术等,这些控制方法和技术各有优点和缺点,但没有一种控制方法可以普遍而高效地应用到电力系统中。因此在未来的电力系统中要通过将多种控制方法和工具相结合来形成混合智能,通过混合智能来对电力系统的发展提供帮助,促进电力系统的自动化发展。

4.2 分布式人工智能

分布式人工智能又称DAI,是人工智能技术研究的一个分支,分布式人工智能是伴随着分布式计算而发展的,DAI 也被应用到电力系统中。同时对神经网络控制方法的算术方法进行改进,也是AI 在发展过程中的重要目的。通过对神经网络控制方法进行改进可以使人工智能技术在电力系统故障分析时的精度提高,提高人工智能技术在电力系统中的识别能力。

4.3 人工智能在培训中的应用

电力企业在技术、技能领域对员工的培训是一个重要的工作内容。随着人工智能应用的延展,以及培训在数字化、仿真化程度的提高,为培训智能化提供了全新的结合点。由于安全性要求的提高及企业成本的控制需要,人工智能在电力培训中,也体现出独到优势。这也将成为人工智能的重要应用研究方向。

目前AI 技术在电力系统中已经得到了很好的发展,拥有的较为成熟的技术,同时也有多项智能技术在进行研究,AI 技术在电力系统中的应用前景也非常的广泛。

5 结语

随着人工智能技术的不断发展,将人工智能技术与电力系统相结合来促进电力行业的科学发展已经得到了广泛的应用,并且取得了良好的效果。电能如今成为人们生产生活中必不可缺少的能源。随着电力系统的快速发展,在日常运作过程中产生了大量的数据,为了更好地促进电力系统的应用,将电力系统的管理更加科学化,就需要对数据进行分析,而人工对数据进行分析的成本和复杂程度在逐渐的增长。因此,电力系统的管理就逐渐走向了自动化。人工智能技术拥有高端的智能化和自动化,可以帮助电力系统的管理更加的科学。同时人工智能技术应用在电力系统中可以加快电力系统的运营速度,也提高了对数据管理的准确度。因此,随着社会的持续发展,人工智能技术在电力系统中的应用前景非常的广泛,通过将人工智能技术与电力系统相结合,可以使电力系统更加的智能化,从而确保整个电网的稳定安全运行,可以为居民带来持续的供电,确保整个社会的稳定运行。

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