人工(gōng)智能(néng)在智能(néng)電(diàn)网中(zhōng)的应用(yòng)

分(fēn)布时间：2023-12-04 发布人：admin

随着时代的进步，人工(gōng)智能(néng)迅速发展，越来越受到人们的关注。与此同时，针对電(diàn)力系统在新(xīn)时代面临的种种挑战，智能(néng)電(diàn)网应运而生。

由于各國(guó)和地區(qū)的能(néng)源结构、地理(lǐ)环境及经济发展状况不同，所需的智能(néng)電(diàn)网类型也有(yǒu)所不同，因此，迄今為(wèi)止智能(néng)電(diàn)网没有(yǒu)世界通用(yòng)的定义。

总體(tǐ)上看,智能(néng)電(diàn)网是以通信為(wèi)特色，包含传统電(diàn)网中(zhōng)的发電(diàn)、输電(diàn)、配電(diàn)、用(yòng)電(diàn)等基础过程，且可(kě)实现清洁、高效、友好互动的高度信息化综合性電(diàn)网。

人工(gōng)智能(néng)（Artificial Intelligence），简称AI，是基于人类行為(wèi)和思维方式给予机器智能(néng)思维的未来技(jì )术。人工(gōng)智能(néng)不仅仅局限在计算机科(kē)學(xué)这一范畴内，事实上，它几乎广泛地出现在每一个无论是自然或社会的學(xué)科(kē)或领域中(zhōng)。

目前，AI已广泛应用(yòng)于各个领域，显示出智能(néng)化、高效的优势。因此，如果能(néng)将AI应用(yòng)于電(diàn)网，可(kě)以提高電(diàn)网的智能(néng)性和高效性，電(diàn)网系统也将更好地应对我國(guó)复杂的電(diàn)网分(fēn)布和電(diàn)力配置工(gōng)作(zuò)，降低了電(diàn)网操作(zuò)的复杂性，消除了许多(duō)潜在的隐患，减少了设备投资和运行成本。

通过科(kē)研人员的努力，AI技(jì )术已在发電(diàn)、输電(diàn)、变電(diàn)、配電(diàn)、用(yòng)電(diàn)和電(diàn)力调度等多(duō)个环节得到初步应用(yòng)，體(tǐ)现了AI技(jì )术在智能(néng)電(diàn)网中(zhōng)的多(duō)元化应用(yòng)方向。

智能(néng)调度与管控

智能(néng)電(diàn)网依托结构化的语义知识库、可(kě)实现人与计算机之间用(yòng)自然语言进行有(yǒu)效通信的相关技(jì )术和语音识别等AI相关技(jì )术产(chǎn)物(wù)，能(néng)够较為(wèi)综合地应对電(diàn)网运行日常任務(wù)，制定检修与发電(diàn)计划，处理(lǐ)電(diàn)网系统中(zhōng)各个设备的状态以及设备之间通信、收发数据量等信息，完成自主识别设备故障、智能(néng)计算停電(diàn)影响區(qū)域和精(jīng)准估算负荷等功能(néng)，保障调度的顺畅及高效稳定运行。

其次，AI智能(néng)模糊决策模型可(kě)以利用(yòng)大数据调度技(jì )术，基于现有(yǒu)样本数据，对電(diàn)网的运行走向进行一定的预测，排查可(kě)能(néng)遇到的问题与困难，进而优化了智能(néng)電(diàn)网的运营，有(yǒu)效规避各种潜在风险，保证了运行状态的稳定。

此外，為(wèi)响应双碳目标，清洁能(néng)源的开发与利用(yòng)成了时代潮流，微電(diàn)网应运而生，它是攻克多(duō)种電(diàn)源并网的难关的利器。在这种大背景下，由分(fēn)布式電(diàn)源、能(néng)量转换装(zhuāng)置等组成的小(xiǎo)型配電(diàn)系统成了智能(néng)電(diàn)网的最新(xīn)选择方向，通过结合AI技(jì )术构建的深度递归神经网络，人们得以了解微電(diàn)网运行的实时情况，并对微電(diàn)网各分(fēn)布式发電(diàn)单元发出相应的控制命令，改进了对智能(néng)微電(diàn)网的调度。

此外，该调度模式与微電(diàn)网的适配性也是它的一大优势。综上，AI智能(néng)调度系统不但可(kě)以在传统智能(néng)電(diàn)网领域大放异彩，而且能(néng)于微電(diàn)网模型的智能(néng)電(diàn)网调度中(zhōng)发挥着重要作(zuò)用(yòng)。

智能(néng)巡检与监测

传统的人工(gōng)巡回检查工(gōng)作(zuò)方式具(jù)有(yǒu)劳动强度大、安(ān)全风险高、工(gōng)作(zuò)环境恶劣、容易受到气象环境干扰等特点，难以实现设备和線(xiàn)路的实时监测,导致故障和缺陷不能(néng)及时发现等诸多(duō)问题。

智能(néng)電(diàn)网通过现代化的巡检机器人、无人机和固定监控摄像头等多(duō)种方式收集巡检影像数据，搭建了较為(wèi)典型且全面的故障样本库，通过视频处理(lǐ)分(fēn)析、图像识别、深度學(xué)习等AI技(jì )术可(kě)以实现自主识别存在问题、故障诊断、维修一體(tǐ)化的智能(néng)服務(wù)系统。目前，部分(fēn)電(diàn)力公(gōng)司已将该技(jì )术投入使用(yòng)，AI技(jì )术识别的速度是人工(gōng)识别的60倍以上，且大幅度降低了后期工(gōng)作(zuò)量。

同时，运用(yòng)高清摄像机、巡检机器人及各种传感器、在線(xiàn)监控装(zhuāng)置，通过图像识别、声音识别及结构化的语义知识库等技(jì )术，全面监控变電(diàn)站的主辅设备，使变電(diàn)站运营维护管理(lǐ)精(jīng)益求精(jīng)。

例如，“BIM+物(wù)联网+AI”技(jì )术可(kě)以随时监控变電(diàn)站的运行状况，如有(yǒu)异常可(kě)以及时发出警报，方便工(gōng)作(zuò)人员及时介入，大幅度提高效率。与此同时，利用(yòng)AI技(jì )术可(kě)以合理(lǐ)规划设备分(fēn)布位置，方便跟踪设备运行情况并预警潜在风险。

结合自动获取的设备相关信息，设备的整个生命周期都能(néng)得到更加精(jīng)确的动态化分(fēn)析，设备性能(néng)和风险源都能(néng)得到更加及时与有(yǒu)效的评估，尽可(kě)能(néng)地规避随之而来的電(diàn)网故障。

故障诊断与修复

電(diàn)网系统中(zhōng)一般都会使用(yòng)大量的電(diàn)力设备，对这些電(diàn)力设备进行检查和维护时，往往都需要带電(diàn)工(gōng)作(zuò)，否则，停電(diàn)造成的经济损失会很(hěn)大。按照以往的人工(gōng)检修方式，带電(diàn)作(zuò)业不仅危险，最后效果也常常差强人意。

通过引进人工(gōng)智能(néng)技(jì )术，電(diàn)网设备可(kě)以实现智能(néng)化自检，检查数据也可(kě)以与指挥中(zhōng)心共享，通过大数据分(fēn)析，可(kě)准确判断并及时排除電(diàn)网设备故障。配電(diàn)网带電(diàn)作(zuò)业机器人运用(yòng)三维环境重建、视觉识别、运动控制等技(jì )术，已经实现了机器人自主识别引線(xiàn)位置、抓取引線(xiàn)、剥線(xiàn)、穿線(xiàn)、搭火等操作(zuò)，可(kě)以胜任大部分(fēn)故障诊断和修复工(gōng)作(zuò)。

配電(diàn)网带電(diàn)机器人的出现真正实现了全天候、全地域作(zuò)业，有(yǒu)效地消除了传统人工(gōng)带電(diàn)作(zuò)业的人身安(ān)全风险，在大大降低了劳动强度的同时提高了工(gōng)作(zuò)质(zhì)量。而当故障无法处理(lǐ)时，该机器人可(kě)以及时报警，避免造成更大的损失。