人工智能AI技術(shù)對電力系統的應用論文

人工智能AI技術(shù)對電力系統的應用論文

　　摘要：隨著(zhù)人工智能技術(shù)的興起，人工智能技術(shù)應用在電力系統的運行、控制、管理等領(lǐng)域。人工智能技術(shù)在電力系統中的應用不僅拓展了人工智能技術(shù)的應用范圍，而且擴展了人工智能技術(shù)憑借自動(dòng)化和智能化程度高等優(yōu)勢，提升了電力產(chǎn)業(yè)的智能化升級。人工智能技術(shù)使電力系統真正實(shí)現決策智能和管理智能。通過(guò)分析和總結人工智能技術(shù)在電力系統中的應用現狀，對電力系統中人工智能的發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

　　關(guān)鍵詞：電力系統；人工智能；AI。

　　1引言

　　近年來(lái),隨著(zhù)人工智能技術(shù)在生活中的普及，人工智能技術(shù)被人們熟知。國家發(fā)改委將這項技術(shù)納入發(fā)展規劃與戰略，并強調要將人工智能技術(shù)應用到各行業(yè)。在“電力發(fā)展十三五規劃”中著(zhù)重強調，必須將人工智能技術(shù)與電力系統相結合，構建“智能電網(wǎng)”造福人民。為響應國家政策，國內一些科研單位首當其沖，嘗試將人工智能技術(shù)與電力系統結合，2015年谷歌將AI技術(shù)引入數據中心，依托AI技術(shù)谷歌探索出了有效的管理設備和平衡電力供應的方法，節省了公司巨大的能源開(kāi)支。緊隨其后2016年百度公司建立了人工智能樓宇來(lái)節省電力資源，而百度未來(lái)將聚焦于以人工智能核心技術(shù)為基礎，將涉足電力系統的每個(gè)環(huán)節。作為人工智能在電力行業(yè)中應用的領(lǐng)軍者，美國通用電氣公司（GE）在電力系統的客戶(hù)服務(wù)、信息化建設、能源服務(wù)、生產(chǎn)運營(yíng)、電力調度和科學(xué)研究領(lǐng)域運用人工智能技術(shù)。因此，AI技術(shù)在電力系統中具有廣闊的應用前景。

　　2人工智能技術(shù)

　　AI（ArticialIntelligence）是人工智能技術(shù)的縮寫(xiě)，AI是一門(mén)新科技，它是研究用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論和方法的技術(shù)。AI技術(shù)的發(fā)展包括三個(gè)重要階段：技術(shù)驅動(dòng)、數據驅動(dòng)和情境驅動(dòng)。AI技術(shù)在技術(shù)驅動(dòng)階段取得了最大的動(dòng)力。特別是在達特茅斯會(huì )議召開(kāi)之后，算法程序語(yǔ)言逐漸被人們所熟知，越來(lái)越多的開(kāi)發(fā)人員對其投入了極大熱情，第一波人工智能開(kāi)發(fā)已經(jīng)掀起。AI技術(shù)三個(gè)發(fā)展階段如圖1所示。目前AI技術(shù)也取得了顯著(zhù)的成就。如：1997年IBM“深藍”擊敗了國際象棋冠軍，2011年蘋(píng)果公司發(fā)布了手機語(yǔ)音助手Siri，2016年AlphaGo戰勝?lài)�棋世界冠軍李世石等。此外在基于A(yíng)I的模式識別方面：人臉識別、文本識別、車(chē)牌識別和指紋識別等功能也逐漸成熟。在自動(dòng)工程方面的成就主要有自動(dòng)駕駛技術(shù)、印鈔工廠(chǎng)流水線(xiàn)生產(chǎn)和獵鷹系統的自動(dòng)繪圖。從功能結構上來(lái)分析，AI產(chǎn)業(yè)布局可以分為三個(gè)層面：第一是基礎層面，在這個(gè)層面上主要有事視頻內容識別、情景感知計算、語(yǔ)音識別和自然語(yǔ)言處理等操作，這些操作作為人工智能技術(shù)的底層支撐。二是理論層面，以機器學(xué)習算法為主，它為AI技術(shù)應用奠定了理論基礎。第三個(gè)是應用層面，主要以人工智能技術(shù)應用的方面為主，如機器學(xué)習應用，計算機視覺(jué)應用，手勢控制應用、語(yǔ)音翻譯應用、智能機器人應用。人工智能技術(shù)產(chǎn)品布局如圖2所示。人工智能技術(shù)的優(yōu)勢體現在我們的工作、生活、學(xué)習等各個(gè)方面，在工作方面它可以幫助我們提高生產(chǎn)效率，幫助我們擺脫沉重，重復的任務(wù)，幫助我們擺脫復雜的數據整理，統計和應用程序。隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，人工智能技術(shù)也將取得重大突破，徹底改變我們的生活。

　　3電力系統的現狀

　　中國電力工業(yè)的發(fā)展經(jīng)歷艱難的67年，它的成長(cháng)分為五個(gè)階段分別是：萌芽期、成長(cháng)期、發(fā)展期、上升期。具體每個(gè)發(fā)展階段如表1所示。電力工業(yè)的快速發(fā)展使得國家對電力系統自動(dòng)化的需求不斷增加。同時(shí)，電力系統自動(dòng)化和智能化也是電力系統的發(fā)展方向。隨著(zhù)我國全社會(huì )用電量的不斷增長(cháng)，國家電網(wǎng)在2009年7月制定了智能電網(wǎng)的發(fā)展規劃，全面建成統一的智能化電網(wǎng)，屆時(shí)電網(wǎng)優(yōu)化配置資源將大幅提升，如表2所示為2009年至今我國在智能電網(wǎng)方面投資情況。我們可以由數據看出，隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)，我國在智能化電網(wǎng)投資占比也越來(lái)越大，這也表明我國電網(wǎng)的發(fā)展正在朝著(zhù)智能化方向發(fā)展。我國電力發(fā)展的基本方針是：提高能源效率，保護生態(tài)環(huán)境，加強電網(wǎng)建設，大力開(kāi)發(fā)水電，優(yōu)化發(fā)展煤電，積極推進(jìn)核電建設，鼓勵新能源發(fā)電，深化體制改革。在此方針的指導下，未來(lái)我國電力發(fā)展將呈現自動(dòng)化水平高、經(jīng)濟高效和環(huán)保、技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級步伐加快的顯著(zhù)特點(diǎn)。

　　4人工智能AI在電力系統中的應用現狀

　　隨著(zhù)電力行業(yè)和AI技術(shù)的發(fā)展，將AI技術(shù)應用到電力行業(yè)中，不僅是電力行業(yè)發(fā)展的必然選擇，也是能源電力轉型的重要戰略支撐。人工智能技術(shù)有助于解決非線(xiàn)性的電力系統問(wèn)題，如：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )在繼電保護中的應用、人工智能算法在電力系統運行中的應用、模糊理論在電力系統運行中的應用和專(zhuān)家系統在電力系統運行中的應用。國內的學(xué)者也將AI技術(shù)同電力相結合并應用，如章熙、黃育松[1]等人，開(kāi)展了對人工智能技術(shù)應用到電力調度自動(dòng)化系統研究，研究結果表明AI技術(shù)可以穩定和科學(xué)的完成電力調度。趙啟純[2]將基于A(yíng)I技術(shù)的電力系統故障診斷同常規的電路系統診斷方法進(jìn)行比對，發(fā)現AI技術(shù)可以精準的定位電路故障位置，并給出最優(yōu)的診斷方案。孫秋野[3]等人對AI技術(shù)在電力系統中的應用現狀進(jìn)行分析，發(fā)現人工智能技術(shù)是解決復雜系統決策和控制的必要手段。梁純[4]等人針對船舶電力系統故障診斷的復雜問(wèn)題，為達到快速診斷的目的，基于A(yíng)I技術(shù)設計了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )模型，給出了推理機的故障診斷流程。陶玉波等人[5]利用人工智能技術(shù)提出了對短期風(fēng)電功率預測的模型和方法�？傊�，人工智能技術(shù)在電力系統中的應用已經(jīng)很普遍。因此，人工智能在能源和電力領(lǐng)域的應用可歸納如下：傳統方法的智能化，關(guān)鍵技術(shù)的延伸和創(chuàng )新，以及多種因素的智能化融合。

　　5電力系統發(fā)展展望

　　新一代電力系統的發(fā)展應伴隨著(zhù)人工智能技術(shù)的穩定性，同步性和長(cháng)期發(fā)展�；�于無(wú)處不在的傳感技術(shù)為基礎，以深度學(xué)習、物聯(lián)網(wǎng)和大數據區塊鏈等新興技術(shù)為依托，人工智能技術(shù)正在不斷成熟。在新一代的電力系統未來(lái)終將是智能化的電力系統，AI技術(shù)將會(huì )遍布于電力系統設備管理和系統控制、能量管理和交易等領(lǐng)域。全新的電力系統具備自動(dòng)、自主的新模式，以電力系統的安全、經(jīng)濟和穩定運行為基礎，提供電力系統的運行效率，減少運行成本。所以快速發(fā)展的人工智能技術(shù)，對未來(lái)能源電力系統各環(huán)節發(fā)展形態(tài)，系統整體效率，運行控制方式和運營(yíng)模式帶來(lái)革命性、顛覆性影響，也是針對新一代電力系統前瞻性研究的重要方向。

　　6結語(yǔ)

　　隨著(zhù)AI技術(shù)的不斷發(fā)展，將人工智能技術(shù)與電力系統相結合的應用也越來(lái)越多，在應用中取得了良好的效果。目前電能已經(jīng)成為人類(lèi)生活不可或缺的一部分，伴隨著(zhù)電力系統的飛速發(fā)展，其產(chǎn)生了海量的電力系統數據。面對這些海量的數據，人工管理復雜程度呈指數上漲。在這些背景下，人工智能技術(shù)以其高度自動(dòng)和智能化脫穎而出，因此人工智能技術(shù)在電力系統中的應用前景十分廣闊。將人工智能技術(shù)和電力系統相結合不但加強了智能科學(xué)在電網(wǎng)中的科研和應用，而且能更加確保電網(wǎng)系統持續、穩定、安全和經(jīng)濟運行。

　　參考文獻

　　[1]章熙,姬源,黃育松.人工智能技術(shù)在電力調度自動(dòng)化系統中的應用研究[J].信息與電腦(理論版),2017(22):132-133.

　　[2]趙啟純.人工智能技術(shù)在電力系統故障診斷中的運用分析[J].電腦知識與技術(shù),2017,13(02):183-185.

　　[3]孫秋野,楊凌霄,張化光.智慧能源—–人工智能技術(shù)在電力系統中的應用與展望[J].控制與決策,2018,33(05):938-949.

　　[4]梁純,仇文寧.人工智能技術(shù)在船舶電力系統故障診斷中的應用[J].艦船科學(xué)技術(shù),2018,40(16):52-54.

　　[5]陶玉波,陳昊,秦曉輝,孟昭軍.短期風(fēng)電功率預測概念和模型與方法[J].電力工程技術(shù),2018(05):7-13.

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