人(rén)工智能在(zài)智能電網中的(de)應用

分布時(shí)間：2023-12-04 發布人(rén)：admin

随着時(shí)代的(de)進步，人(rén)工智能迅速發展，越來(lái)越受到(dào)人(rén)們的(de)關注。與此同時(shí)，針對電力系統在(zài)新時(shí)代面臨的(de)種種挑戰，智能電網應運而(ér)生。

由于(yú)各國(guó)和(hé / huò)地(dì / de)區的(de)能源結構、地(dì / de)理環境及經濟發展狀況不(bù)同，所需的(de)智能電網類型也(yě)有所不(bù)同，因此，迄今爲(wéi / wèi)止智能電網沒有世界通用的(de)定義。

總體上(shàng)看,智能電網是(shì)以(yǐ)通信爲(wéi / wèi)特色，包含傳統電網中的(de)發電、輸電、配電、用電等基礎過程，且可實現清潔、高效、友好互動的(de)高度信息化綜合性電網。

人(rén)工智能（Artificial Intelligence），簡稱AI，是(shì)基于(yú)人(rén)類行爲(wéi / wèi)和(hé / huò)思維方式給予機器智能思維的(de)未來(lái)技術。人(rén)工智能不(bù)僅僅局限在(zài)計算機科學這(zhè)一(yī / yì ／yí)範疇内，事實上(shàng)，它幾乎廣泛地(dì / de)出(chū)現在(zài)每一(yī / yì ／yí)個(gè)無論是(shì)自然或社會的(de)學科或領域中。

目前，AI已廣泛應用于(yú)各個(gè)領域，顯示出(chū)智能化、高效的(de)優勢。因此，如果能将AI應用于(yú)電網，可以(yǐ)提高電網的(de)智能性和(hé / huò)高效性，電網系統也(yě)将更好地(dì / de)應對我國(guó)複雜的(de)電網分布和(hé / huò)電力配置工作，降低了(le／liǎo)電網操作的(de)複雜性，消除了(le／liǎo)許多潛在(zài)的(de)隐患，減少了(le／liǎo)設備投資和(hé / huò)運行成本。

通過科研人(rén)員的(de)努力，AI技術已在(zài)發電、輸電、變電、配電、用電和(hé / huò)電力調度等多個(gè)環節得到(dào)初步應用，體現了(le／liǎo)AI技術在(zài)智能電網中的(de)多元化應用方向。

智能調度與管控

智能電網依托結構化的(de)語義知識庫、可實現人(rén)與計算機之(zhī)間用自然語言進行有效通信的(de)相關技術和(hé / huò)語音識别等AI相關技術産物，能夠較爲(wéi / wèi)綜合地(dì / de)應對電網運行日常任務，制定檢修與發電計劃，處理電網系統中各個(gè)設備的(de)狀态以(yǐ)及設備之(zhī)間通信、收發數據量等信息，完成自主識别設備故障、智能計算停電影響區域和(hé / huò)精準估算負荷等功能，保障調度的(de)順暢及高效穩定運行。

其次，AI智能模糊決策模型可以(yǐ)利用大(dà)數據調度技術，基于(yú)現有樣本數據，對電網的(de)運行走向進行一(yī / yì ／yí)定的(de)預測，排查可能遇到(dào)的(de)問題與困難，進而(ér)優化了(le／liǎo)智能電網的(de)運營，有效規避各種潛在(zài)風險，保證了(le／liǎo)運行狀态的(de)穩定。

此外，爲(wéi / wèi)響應雙碳目标，清潔能源的(de)開發與利用成了(le／liǎo)時(shí)代潮流，微電網應運而(ér)生，它是(shì)攻克多種電源并網的(de)難關的(de)利器。在(zài)這(zhè)種大(dà)背景下，由分布式電源、能量轉換裝置等組成的(de)小型配電系統成了(le／liǎo)智能電網的(de)最新選擇方向，通過結合AI技術構建的(de)深度遞歸神經網絡，人(rén)們得以(yǐ)了(le／liǎo)解微電網運行的(de)實時(shí)情況，并對微電網各分布式發電單元發出(chū)相應的(de)控制命令，改進了(le／liǎo)對智能微電網的(de)調度。

此外，該調度模式與微電網的(de)适配性也(yě)是(shì)它的(de)一(yī / yì ／yí)大(dà)優勢。綜上(shàng)，AI智能調度系統不(bù)但可以(yǐ)在(zài)傳統智能電網領域大(dà)放異彩，而(ér)且能于(yú)微電網模型的(de)智能電網調度中發揮着重要(yào / yāo)作用。

智能巡檢與監測

傳統的(de)人(rén)工巡回檢查工作方式具有勞動強度大(dà)、安全風險高、工作環境惡劣、容易受到(dào)氣象環境幹擾等特點，難以(yǐ)實現設備和(hé / huò)線路的(de)實時(shí)監測,導緻故障和(hé / huò)缺陷不(bù)能及時(shí)發現等諸多問題。

智能電網通過現代化的(de)巡檢機器人(rén)、無人(rén)機和(hé / huò)固定監控攝像頭等多種方式收集巡檢影像數據，搭建了(le／liǎo)較爲(wéi / wèi)典型且全面的(de)故障樣本庫，通過視頻處理分析、圖像識别、深度學習等AI技術可以(yǐ)實現自主識别存在(zài)問題、故障診斷、維修一(yī / yì ／yí)體化的(de)智能服務系統。目前，部分電力公司已将該技術投入使用，AI技術識别的(de)速度是(shì)人(rén)工識别的(de)60倍以(yǐ)上(shàng)，且大(dà)幅度降低了(le／liǎo)後期工作量。

同時(shí)，運用高清攝像機、巡檢機器人(rén)及各種傳感器、在(zài)線監控裝置，通過圖像識别、聲音識别及結構化的(de)語義知識庫等技術，全面監控變電站的(de)主輔設備，使變電站運營維護管理精益求精。

例如，“BIM+物聯網+AI”技術可以(yǐ)随時(shí)監控變電站的(de)運行狀況，如有異常可以(yǐ)及時(shí)發出(chū)警報，方便工作人(rén)員及時(shí)介入，大(dà)幅度提高效率。與此同時(shí)，利用AI技術可以(yǐ)合理規劃設備分布位置，方便跟蹤設備運行情況并預警潛在(zài)風險。

結合自動獲取的(de)設備相關信息，設備的(de)整個(gè)生命周期都能得到(dào)更加精确的(de)動态化分析，設備性能和(hé / huò)風險源都能得到(dào)更加及時(shí)與有效的(de)評估，盡可能地(dì / de)規避随之(zhī)而(ér)來(lái)的(de)電網故障。

故障診斷與修複

電網系統中一(yī / yì ／yí)般都會使用大(dà)量的(de)電力設備，對這(zhè)些電力設備進行檢查和(hé / huò)維護時(shí)，往往都需要(yào / yāo)帶電工作，否則，停電造成的(de)經濟損失會很大(dà)。按照以(yǐ)往的(de)人(rén)工檢修方式，帶電作業不(bù)僅危險，最後效果也(yě)常常差強人(rén)意。

通過引進人(rén)工智能技術，電網設備可以(yǐ)實現智能化自檢，檢查數據也(yě)可以(yǐ)與指揮中心共享，通過大(dà)數據分析，可準确判斷并及時(shí)排除電網設備故障。配電網帶電作業機器人(rén)運用三維環境重建、視覺識别、運動控制等技術，已經實現了(le／liǎo)機器人(rén)自主識别引線位置、抓取引線、剝線、穿線、搭火等操作，可以(yǐ)勝任大(dà)部分故障診斷和(hé / huò)修複工作。

配電網帶電機器人(rén)的(de)出(chū)現真正實現了(le／liǎo)全天候、全地(dì / de)域作業，有效地(dì / de)消除了(le／liǎo)傳統人(rén)工帶電作業的(de)人(rén)身安全風險，在(zài)大(dà)大(dà)降低了(le／liǎo)勞動強度的(de)同時(shí)提高了(le／liǎo)工作質量。而(ér)當故障無法處理時(shí)，該機器人(rén)可以(yǐ)及時(shí)報警，避免造成更大(dà)的(de)損失。