人工智能应用于电网调控的关键技术分析

当前以深度学习为代表的新一代人工智能技术快速发展,作为引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术,已上升为国家战略,备受各行各业关注。电网调控运行作为电力系统运行的"决策大脑",是集大量数据、机理分析、运行规程和专业经验相结合的综合性决策控制,与以数据驱动、知识引导为特征的新一代人工智能发展思路和演进方向十分相近。在分析新一代人工智能技术特点、电网调控运行业务场景及需求的基础上,提出了未来基于人工智能的调度控制系统设计思路、总体架构和主要功能,并从高性能计算、调控大数据、基于深度学习的电网预测及辨识、基于知识图谱的智能辅助决策以及基于语音交互的调度助手等方面,对其关键技术和潜在应用场景进行了分析。最后对未来人工智能在电网调控中的发展进行了小结和展望。     

基于人工智能的电网调度操作智能防误系统建设及实践

本文将人工智能算法引入电网调度业务,结合调度规程和指令规范,通过语音识别平台实时转化调度电话为文本信息,对于识别的文字通过语义理解、深度学习提取关键词,识别和探测业务场景。利用提取的关键信息在电网操作平台基于电网实时状态校核、调度业务场景规则进行校核和防误。通过语音平台对于不规范和不正确的调度指令进行告警和提示。通过运行操作历史大数据不断学习发现规律,建立完善的调度业务知识图谱,不断提高语音识别的准确率和场景探测的准确度,进而实现调度电话业务24小时安监的功能。本系统实现了操作全过程状态、潮流等全链条智能防误管控,可解决电话下令时由于监护不到位、下令不规范、调度指令理解错误等情况发生时,调度误下令、误操作问题。     

面向电网调度故障处理的知识图谱框架与关键技术初探

为应对愈加复杂的电网安全运行形势,对调度知识体系进行建模、管理与应用,是提升未来电网调度智能化水平的关键手段之一。该文提出了一种面向电网故障处理辅助决策的知识图谱应用框架,将电网调度操作环节中以大量文本形式存在的操作规程、处置预案、调度细则等非结构化内容凝练为可表示、可操作、可推理的结构化知识网络。将知识图谱的构建和应用设计为5个层次,包含基础数据层、图谱构建层、信息解析层、推理决策层和人机交互层,并基于电网故障处理业务场景和需求,将领域知识图谱分为设备实体图谱、概念图谱、业务逻辑图谱和案例图谱等4类。之后,针对各环节的功能实现,分析解决思路与关键技术,从而实现基于知识图谱的故障信息解析判别、智能辅助决策及多维度的人机交互。最后,对未来知识图谱在电网调度智能辅助决策中的应用和挑战进行了总结和展望。     

面向电网调控信息智能检索的知识图谱构建及应用

针对电网调控多维信息缺乏有效地检索手段,提出面向电网调控信息智能检索的知识图谱构建方法,基于深度学习识别调度运行规程关键信息间的语义关系,采用规则转换方法抽取电网模型信息,通过融合对象化的调度运行规程知识和电网模型知识建立调控信息知识图谱,同时提出基于知识图谱的调控信息智能检索应用方案。通过算例验证了所提方法具有较高的识别准确率,能够支撑不同场景下调控信息的智能检索。     

水火风光多源发电调度系统大数据平台架构及关键技术

水风光等可再生能源高速发展使得电力调度数据出现爆发式增长,并呈现出多源、异构、高维等大数据典型特点,如何应对电力大数据的集成管理及高效应用是我国电网运行的重大技术挑战之一。为此,围绕水火风光复杂发电调度系统,解析超大规模电站群调度大数据特征及相互关系,设计调度管理功能体系,构建发电调度大数据平台架构,提出满足不同业务场景共性需求的多源数据校验和多平台协同存储技术、面向发电调度分析场景的大数据融合处理技术以及面向发电计划编制场景的大数据分析决策技术,实现电力大数据的采集、存储、分析及知识提取等一体化功能。以云南省调400余座大中型电站为工程背景,应用大数据平台架构和关键技术,构建超大规模多源发电系统调度软件,通过电网月度计划跟踪分析、新能源功率预测偏差确定、梯级水电站群发电调度计划编制3个核心业务场景的典型应用,表明电力大数据技术确实可以为复杂发电调度系统高效和实用化运行提供新的解决途径。     

适应调控领域应用场景的人工智能平台体系架构及关键技术

人工智能是新一轮产业变革的核心驱动力,在全球范围内受到广泛关注,掀起了产业智能化的浪潮。目前人工智能技术在电网调控领域业务场景中已有初步应用成果,但是缺乏架构性、系统性的研究。提出了适应调控领域应用场景的人工智能平台架构,基于调控云构建可扩展的人工智能通用算法框架,同时阐述了分布式深度学习、电网调控领域知识图谱等相关关键技术,并对人工智能平台在调控业务场景中的应用进行了分析。该平台架构具备算力、数据、算法到上层应用的全能力覆盖,能够为人工智能技术在调控领域应用场景中的快速推进提供全面技术支撑。     

基于知识图谱的配电网故障辅助决策研究

调度决策知识存在于调度规程等文本文件、数据库以及专家经验中,调度员在故障处理时需要依赖大量的专业知识支撑、历史和实时电网态势感知,并根据情况变化在短时间内做出最优决策。针对调度知识复杂,调度决策实时性高等需求,提出了一种基于知识图谱的配电网故障辅助决策方法,利用电网调度规则、故障预案以及人工经验知识构建包含调度知识、故障处理知识、业务流程知识的故障调度知识图谱,构建以电网拓扑结构形成的知识表征,将故障预案及故障处理案例以事件簇形式进行关联。结合人工智能标记语言(artificial intelligence markup language,AIML)和图算法,实现配电网调度故障的辅助知识问答、案例匹配以及业务推荐等,通过故障反馈信息和实时决策场景完成多目标的配电网重构策略生成。最后,研发了具有友好交互性的故障调度辅助决策应用系统,并已在湖南长沙市配电网在线投运,验证了所提推荐算法及交互策略的有效性,表明该系统能够给调控人员提供快速、智能、准确的辅助决策支持。     

适应调控领域应用场景的人工智能平台体系架构及关键技术EI北大核心CSCD

人工智能是新一轮产业变革的核心驱动力,在全球范围内受到广泛关注,掀起了产业智能化的浪潮。目前人工智能技术在电网调控领域业务场景中已有初步应用成果,但是缺乏架构性、系统性的研究。提出了适应调控领域应用场景的人工智能平台架构,基于调控云构建可扩展的人工智能通用算法框架,同时阐述了分布式深度学习、电网调控领域知识图谱等相关关键技术,并对人工智能平台在调控业务场景中的应用进行了分析。该平台架构具备算力、数据、算法到上层应用的全能力覆盖,能够为人工智能技术在调控领域应用场景中的快速推进提供全面技术支撑。     

基于调度业务模型和大数据驱动的电网智能状态感知体系设计

针对电网实时调度业务引入人工智能技术,采用调度业务模型和大数据驱动,以安全防误为准则,打通横纵向业务系统,构建辅助调控人员开展日常业务工作的一体化、自动化、智能化的体系,实现降低调控人员负载率及提高电网操作安全性、便捷性的目标.系统具备对任务有序编排、安全防误、重要消息提醒、人机智能交互能力,可实现辅助驾驶与自动驾驶,利用机器学习扩充知识库,主动感知分析电网运行事件,提升调度业务水平和电网安全性.     

基于大数据应用和人工智能决策的电网辅助控制体系探讨

针对电网实时调度业务引入人工智能技术,基于大数据应用和人工智能思维决策,以安全防误为准则,打通横纵向业务系统,构建辅助调控人员开展日常业务工作的一体化、自动化、智能化的体系.该体系实现了降低调控人员负载率及提高电网操作安全性、便捷性的目标,具备安全防误、基于专家库的主动电网异常辅助决策等能力,实现了辅助驾驶与自动驾驶,具备"高参、指挥"能力,利用机器学习扩充知识库,主动感知分析电网运行事件进行辅助决策或自主处置,提升了调度业务水平和电网安全性.     

电网线路故障处置智能调度机器人研究及应用

随着特高压交直流混联大电网的迅速发展,电网调控业务复杂程度及调控人员工作量日益增加.针对电网线路故障处置需求,结合人工智能和电力系统理论,研究了电网线路故障处置智能调控机器人.故障处置机器人能够实时感知线路故障信息,匹配所建立的知识图谱自动驱动故障处置流程,实现了人机语音交互、故障处置信息协同传递和自动记录.通过实际电网验证,所研制的智能调控机器人缩短了故障处置时间,可以更及时地阻断电网单一故障,提高电网安全运行稳定性,同时减轻了调度员的工作负担,将复杂调度规程知识化,进行重复使用.     

电网智能设备检修辅助决策系统的设计与实现

状态检修是一种建立在计算机技术、检测技术、电力技术、诊断技术等多学科基础上的检修方式,保证电力系统安全高效运行.基于电力系统业务平台从智能化和实用化2个方面进行需求分析,提出了电网智能设备检修辅助决策系统设计,同时结合人工智能技术、现有经验方法、产生式规则等,实现知识库、数据库和推理机制的设计.在此基础上,重点介绍了系统的总体结构设计与智能推理机制,系统实施的软硬件平台,实现了电网智能设备检修辅助决策系统.     

基于多源监控数据的设备状态感知方法

近年来,随着智能电网的发展,电网资产及相应的量测数据呈级数增长。但复杂且非结构性电网数据对电网公司安全、稳定运行提出挑战,亟需在电网企业调度控制中心系统中构建多源异构数据平台。本文提出了一种基于电网多源监控数据的设备状态感知方法。首先建立监控数据模型及数据平台;接着采用基于聚类的深度学习方法开展设备监控调度系统状态感知和辅助决策研究;最后对所提出的状态感知方法进行实际验证。所提出方法可有效对设备运行状态进行判断与感知,实现检修业务的智能辅助决策。     

面向智能调控领域的知识图谱构建与应用

知识图谱技术作为一种能够描述客观世界中概念、实体间复杂关系的新方法,以强大的知识推理能力被广泛关注。调度控制中心是电网运行控制的中心枢纽,为了推动智能调控建设,结合知识图谱技术以及调控领域的具体情况,提出了面向智能调控领域的知识图谱构建方法。进而针对实际调度的需求,提出了用于支撑运行规则电子化、故障处置、倒闸操作、对话问答等应用场景的知识图谱应用方案。最后,构建了线路故障处置知识图谱,通过应用表明,所建立的知识图谱能够自动驱动线路故障处置流程,流程判定识别准确率较高,有效地降低了人工处置风险。     

电网智能调度中的大数据及应用场景研究

在引入风能、光能等新能源的背景下,整个电网在调度的过程中产生海量复杂的数据,转化电网运行过程中的数据成为了智能调度的重要要求。为了深入了解电网智能调度中的大数据应用效率,论述了电网大数据智能调度的特征,并根据实际情况提出电网智能调度中大数据的应用场景。     

基于调控云的电网运行数据汇集研究

为整合调度机构各业务系统数据和提供统一的电网运行数据,利用调控云平台资源建立电网运行数据汇集系统.分析了电网运行数据汇集系统的数据接收、存储和服务原理机制,提出了数据安全管理的技术措施.通过对系统汇集任务进行控制和采用云计算的负载均衡技术,解决了业务数据汇集服务器负载不均衡的问题,提高了系统的工作效率.该系统已经在江西电力调度控制中心Ⅲ区部署应用,满足各部门业务数据需求,提升调度的数字化水平.     

基于图形平台的电网调度运行系统设计与实现

为适应国家电网公司发展战略中的“大运行”要求,建立调度与监控业务一体化运行体系,文中对基于图形平台的电网安全调度运行系统进行了研究.该系统采用电网拓扑图形平台,为检修计划、检修申请、操作票、调度日志等信息业务提供电网设备图形和网络拓扑分析,并依据调度业务流程之间的实际关联进行了调度业务信息系统间数据和流程对接.系统实现了各个信息系统数据共享、流程衔接与制约,适应“大运行”一体化运行模式.最后以攀枝花电业局为例进行了案例应用介绍.     

电网调控大数据平台体系架构及关键技术

以数字化技术和能源互联网理念为驱动的"数字新基建"对现有调度自动化系统的数字化转型提出新的挑战,该文考虑调控数据存储规模、数据加工复杂度和数据服务多样化的需求,提出电网调控大数据平台的体系架构.在此基础上,研究了多源调控数据集成与融合、异构数据库分层统一存储、调控数据资产管理、大数据算法引擎等关键技术,实现全业务、全场景的电网调控数据汇集、加工和资产管理.该技术方案为调控云智能分析应用提供了存储、数据和算法的有力支撑.     

电网智能调度中的大数据及应用场景研究

随着风光储等新能源广泛接入,电网调度运行过程中涉及到海量、多类型、复杂度高的数据,将电网运行数据转化为知识是智能调度发展的必然趋势。为满足大数据全景深度分析的应用需求,文章从数据来源、数据特点、应用趋势等方面对智能调度数据进行了深入分析和总结,结合智能调度的新需求。分析大数据技术在智能调度领域的潜在应用场景。为实现单一数据源无法实现的准确、安全、经济等目标综合最优的智能化分析和决策提供参考。     

山东电网在线预警及动态评估系统设计研究

系统以EMS系统和调度综合数据平台为基础,针对调度核心业务构建层次化指标模型,建立电网的运行状态、调节能力以及抵御风险能力指标体系,通过对多维问题的降维建立全网的健康度指标模型;采用智能可视化技术实现对电网自上而下的动态监视、预警。该系统在山东电力调度控制中心应用,减轻了调度人员的劳动强度,对电网的安全、可靠运行具有重大的经济效益和社会效益。