电力调度自动化系统中的人工智能技术应用

摘要：近年来，社会发展的速度不断加快，导致了人们对电力系统的工作提出了更高的要求。当前，人工智能技术在社会各行业和各领域的运用范围在不断扩展，电力部门也将人工智能技术引入电力系统之中，其中，电力调度是整个供电工作的最后一个环节，电力调度系统的安全稳定运行对电力正常供应的重要性不言而喻，而将人工智能技术引入电力调度自动化系统中，对提高电力调度工作效率、稳定电力系统有着重要的意义。本文主要对人工智能技术应用于电力调度自动化系统进行了简要分析，以此可以为相关从业者提供参考。

关键词：人工智能技术;电力调度;自动化系统

1人工智能技术的有关概述

科学技术的飞速发展，使人工智能技术在近些年被广泛应用于多个领域，人工智能的基本原理就是人脑的原理与行为，通过先进的科学技术使机器具有发现问题与解决问题的能力。“人工智能”的职能主要体现在它所具有的记忆能力。现阶段，各领域所应用的人工智能技术主要有人工神经网络、混合技术以及遗传算法等，人工神经网络就通常会被继电保护方面进行应用，主要原理就是人工智能技术通过模仿人的神经系统，在电力系统出现故障问题的时候，做出迅速地反应，及时通过科学地分析进行排除，从而保证电力系统的运行稳定与安全。

2有关专家系统的应用分析

从本质上来讲，专家系统是将已有的专家性知识经验构建成一个庞大的知识库，在一定规则基础上形成整体控制体系。专家系统的相关研究工作在国外开始较早，目前已由理论研究进入实践应用阶段。而国内起步较晚，随着近年来研究的不断深入，在多个领域和行业都也有所突破，例如中医诊断中的专家系统应用、汽车调度系统中的专家系统应用等。专家系统将当前已有的专家知识和相关专业经验与信息技术相结合，建立数据库，通过网络模拟专家分析判断过程，结合遥测、保护等信息源和人工智能编制程序对出现的事实问题进行推理判断，进而作出决策，这一项技术能够协助调度工作者快速准确地判断和应对电力调度系统中出现的问题。建立数据库是专家系统应用中的关键因素，也是专家系统可以成立的核心，但是由于我国电力调度自动化系统的起步比较晚，数据库的建立没有太多的数据来源。因此，就需要在未来的工作实践不断总结、提升相关的专业知识和经验，获取更多的专业知识，从而可以形成较为完备的数据库，使专家系统的应用效果得到充分发挥。

3有关可视化技术的应用分析

3.1二维可视化应用分析

（1）单变量饼图的应用。电力调度自动化系统中，线路和变压器的负载是很重要的参数，可以用单变量饼图来表示，饼图可以改变的参数有颜色、面积，这2个变量的组合可以直观展示出所要表示的负载的大小，具有简单清晰的特点，同时方便操作人员记忆和分析。相比于普通饼图，单饼图仅仅只表示某种特定数据的变化走势，并不展示多个数据的比例关系。单饼图的绘制过程需要考虑阈值的设定，合理设置变量的最大值，使得单饼图既能展示出变化，又能充分利用面积和颜色信息，便于理解。具体步骤如下：由最大数值确定饼图的矩形区域;填充背景颜色;由越限与否得出当前单饼图位置区域;由事先设定好的颜色表进行填充;由最大值设定和当前值确定圆形大小和所处位置;由越限与否决定颜色之后绘制扇形。

（2）动态潮流的应用。电力调度自动化系统经常涉及系统潮流，负荷的大小采用潮流的流动速度和流量来表示，三角形大则流速快。利用可视化技术来实现折线三角形时，需要将折线分割成多段，分别处理。设置流动步长参数来控制三角形流速，步长大则流速快。在定时器中绘制动态帧步骤如下：背景绘制;根据数值确定三角形大小;越限数据决定三角形颜色;数值大小确定步长;根据线段长度和步长绘制三角形数目和方位。

（3）等值线的应用。在电力调度自动化系统中，往往需要对多个数据进行表示，等值线的应用则可使解决这个问题，例如节点电压、变压器负载率等都可以使用等值线进行表达。一般来说，可以采用网格法来绘制等值线，例如四边形网格、三角形网格等，但需要注意的是，网格法有着过程复杂的特点，且绘制准确度较低，而且难以利用计算机来实现等值线绘制，而栅格图形法或无网格法的使用则可以解决上述问题，在绘制等值线的过程中不仅编程简单有利于计算机程序实现，且会值精度更高，打破了网格的限制，提升了等值线的通用性。

3.2三维可视化应用分析

（1）单棒图的应用。电容器的有功功率和无功功率是电力调度自动化系统的重要参量，对于其安全性的分析可以通过单棒图来展示。主棒和对比棒组成了单棒图，分别代表当前数值和理论最大值。根据实际要求不同，对比棒可以选择是否隐藏。越限数值不同，则棒图颜色不同。采用OPENGL技术绘制单棒图时，需要确定当前透视角，然后判断坐标是否被遮挡，确定主棒和对比棒的比例，选择主棒颜色，最后绘制主棒。

（2）图形三维旋转的应用。随着可视化技术的发展，电力图逐渐从二维图转变为三维图，即以立体化的图像来对电力调度实际情况进行表示和反映，提升信息表示的准确性和全面性，能够让工作人员从多角度对电力调度情况进行分析。对于图形的三维旋转来说，其以三维图形平移和旋转等几何变换为主要原理，同時需要依赖于计算机图形学的知识。需要注意的是，在进行三维图形几何变化的过程中，为了保证变换的准确性，需要以坐标原点和坐标轴为基础进行变化，具体来说，在变换之前分析图形各点坐标，以此为依据进行变换，在得到变换后的坐标之后，根据新坐标绘制图形，从而得到旋转后的新的三维图形，以多视角电力图形来指导工作人员的相关操作，为工作人员进行电力调度情况分析提供依据。

4结语

总而言之，现代科学技术的飞速发展在给社会发展带来便利的同时，也在潜移默化之中改变着人们的生产和生活方式，现代社会发展过程中电力在生产生活中的影响力也在不断深化，社会发展对电力的需求量不断增加，对电力调度自动化系统提出了更高要求，现代科学技术在电力调度自动化系统中发挥着重要作用，人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用使电力调度更趋于科学、稳定。

参考文献

[1]章熙，姬源，黄育松.人工智能技术在电力调度自动化系统中的应用研究[J].信息与电脑（理论版），2017，（22）.

[2]翟潘.电气自动化控制中的人工智能技术探析[J].科学家，2016，12（09）.

[3]武嘉琪.计算机人工智能技术的发展与应用研究[J].信息与电脑（理论版），2016，10（07）.

[4]赵瑞君.电力调度自动化系统中的人工智能技术应用[J].现代工业经济和信息化，2017，（21）.

[5]王昊宇.电力调度自动化系统应用与研究[J].城市建设理论研究：电子版，2016，（10）.

[6]李明节，陶洪铸，许洪强，等.电网调控领域人工智能技术框架与应用展望[J].电网技术，2020.

作者介绍：

曹雄宣（1994.09.18-）;男;甘肃永昌;汉;大学本科;助理工程师;主网自动化运维;电力调度自动化系统中的人工智能技术应用;国网甘肃省电力公司张掖供电公司。