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.     

人工智能技术在电网调控中的应用研究EI北大核心CSCD

近年来,以深度学习为代表的先进人工智能技术促进了各行业的智能化发展。电网调控作为人工智能技术应用的重要领域之一,亟需借鉴互联网思维,充分利用人工智能技术,进一步提升电网调控业务的智能化水平。分析总结了人工智能技术的发展脉络,重点介绍了引发新一代人工智能技术大跨越的深度学习技术。聚焦大电网调控领域,论述了其对人工智能技术的需求分析。在此基础上,分析了人工智能技术在电网故障辨识、负荷预测、电网智能辅助决策和人机交互应用等方面的典型应用场景。最后通过电网故障辨识算例,进行了深度学习技术在电网调控应用的探索,可为调控业务智能化研究与发展提供有益的参考和借鉴。     

人工智能技术在电网调控中的应用研究

近年来,以深度学习为代表的先进人工智能技术促进了各行业的智能化发展。电网调控作为人工智能技术应用的重要领域之一,亟需借鉴互联网思维,充分利用人工智能技术,进一步提升电网调控业务的智能化水平。分析总结了人工智能技术的发展脉络,重点介绍了引发新一代人工智能技术大跨越的深度学习技术。聚焦大电网调控领域,论述了其对人工智能技术的需求分析。在此基础上,分析了人工智能技术在电网故障辨识、负荷预测、电网智能辅助决策和人机交互应用等方面的典型应用场景。最后通过电网故障辨识算例,进行了深度学习技术在电网调控应用的探索,可为调控业务智能化研究与发展提供有益的参考和借鉴。     

智能电网调度控制系统现状与技术展望

首先回顾了中国电网调度自动化系统的发展历程,然后阐述了智能电网调度控制系统的总体结构,接着总结了智能电网调度控制系统取得的主要技术创新与应用成效,包括特大电网的可观测性大幅提高、特大电网的可控制性得以加强、多调度中心协同运行和在线安全预警的能力大大提升、电网运行的经济性和新能源消纳的能力持续提高、电网调度抵御重大自然灾害和集团式网络攻击的能力显著增强等。最后,展望了智能电网调度控制系统需要进一步研究的关键技术。     

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.     

省级电网实时自动运行技术研究综述

针对特高压交直流混联电网运行特点,对现有及未来将应用的电网调控技术能够实现省级电网实时自动运行的程度及范围做了研究评估。对综合智能分析与告警、在线安全分析、动态特性分析、调控一体化等现有电网调控运行框架技术做了综述;分析论证了这些技术如何经深化应用和整合,全方位深层次地主导负荷平衡、电压控制、限额控制、倒闸操作、风险评估预警、故障协同处置等调控运行主要业务,通过SCADA、 AGC、 AVC、遥控倒闸操作等底层技术手段,实现特高压交直流混联电网频率、电压、安全性的多目标自动闭环控制,实现电网实时运行阶段的自动运行;对大数据分析、调控云平台、调度机器人、人工智能等新技术如何在电网调控的应用上全面深层次地辅助人工工作的前景做了研究和展望。     

智能全景系统概念及其在现代电网中的应用体系

伴随着大数据、人工智能等战略新兴信息技术的发展,人类社会逐渐进入到万物互联的智能化时代,信息物理系统和网络强国已成为大国战略竞争的制高点,亟需发展和建立万物互联形态下现实物理系统的智能分析与精准决策理论框架体系。首先,针对某种可观测的现实系统,提出具有通用泛在意义的智能全景系统设想,详细阐述了其基本概念、核心内涵、建设目标等,以期提高现实物理系统的可观性、可控性和可塑性。进而,以现代电网作为典型工业物联网行业应用场景,提出智能全景电网基本概念、宏观功能框架及智能调控大脑内核。在此基础上,以信息驱动的复杂电网时空动力学行为智能认知与协同控制为核心主线,系统性部署了智能全景电网各层面的基础理论体系与关键技术。最后,给出了智能全景电网工程实用化的时空大数据平台架构及建设实施方案,为实现互联大电网的智能分析和精准控制提供有力支撑。同时,为贯彻落实网络强国、数字中国、智慧社会等国家战略贡献价值理念和工程经验。     

智能电网的一种分层协同式“系统的系统”概念模型

分析了智能电网的自治性、协同性、层次性、进化性和阶段稳定性等系统特征,提出了智能电网是多个自治系统互联而成的"系统的系统"的观点.在此基础上,建立了智能电网的一种分层协同式"系统的系统"概念模型.在该模型中,划分在不同层次中的各自治系统可以采用全分布式方式、分布式加集中式方式和全集中式方式中的任意一种方式实现,且具有阶段稳定性;每个自治信息系统、自动化系统可根据需要设置1个(或多个)边界节点,负责自治系统之间的通信.多自治系统协同完成智能电网的阶段性目标.最后给出了在分层协同式"系统的系统"概念模型指导下的智能电网建设原则和思路.     

智能电网智能感知技术的研究现状与挑战

智能感知技术是一门新兴的技术。首先阐述智能感知技术的概念、研究内容与研究目标,及其在智能电网建设中的应用;然后介绍智能电网领域中智能感知技术的研究现状,包括传感器技术、通信技术、信息安全、协议与标准,以及人工智能应用等;根据智能电网建设与发展的需要,对智能感知技术应用中存在的挑战进行讨论分析,其中包括对智能感知的认识、高性价比传感器技术、通信技术、监测系统评价理论、大数据处理技术等,旨在探讨智能电网中智能感知技术的发展方向。     

大电网调控系统业务中台设计与研究

为了沉淀调控系统核心业务能力,提升调控系统前台快速响应用户需求的能力,提出了大电网调控系统“薄前台、厚中台、稳后台”的发展策略。首先,将调控系统前台大部分业务功能沉淀至业务中台,前台仅保留必要的逻辑和用户交互接口,提高前台的响应速度。其次,通过研究大电网模型云、广域数据分布式流式处理和新型人机云终端等技术,构建了基于调控云架构大电网调控系统业务中台,为各级调控系统提供业务复用平台,解决了大电网一体化调度的模型按需服务、高速并行数据处理以及本地异地无差别调度等技术难题。所构建的大电网调控系统全网复用的“全、快、准”业务中台,为前台各类应用提供了有力的支撑,保障了后台数据的安全稳定。最后,给出了业务中台的具体应用场景分析和建设成果。所研发的大电网业务中台已经在多个调控中心完成示范应用,应用结果表明业务中台稳定有效。     

面向调度决策的智能机器调度员研制与应用EI北大核心CSCD

随着电网运行方式时变性和复杂性日益增强,传统基于人工离线规则的调度决策机制难以为继,成为国内外复杂电网运行迫切需要解决的问题。基于人工智能、立足现有调度机制,研究面向调度决策的智能机器调度员(automatic operator,AO)关键技术及应用。在总结10余年研究的基础上,提出了电网调度运行“邻域知识”模型,构建了AO体系架构,提出了知识自动发现、管理和在线应用的技术路线,研发了复杂电网AO系统,并在多个省级电网调控中心在线投运。AO将“专家智能”离线制定粗放运行规则的模式,变革为“人工智能”在线发现精细运行规则的模式,推动调度决策从“自动化”到“智能化”的跨越。最后,指出了尚待研究的问题。     

面向调度决策的智能机器调度员研制与应用

随着电网运行方式时变性和复杂性日益增强,传统基于人工离线规则的调度决策机制难以为继,成为国内外复杂电网运行迫切需要解决的问题。基于人工智能、立足现有调度机制,研究面向调度决策的智能机器调度员(automatic operator,AO)关键技术及应用。在总结10余年研究的基础上,提出了电网调度运行"邻域知识"模型,构建了AO体系架构,提出了知识自动发现、管理和在线应用的技术路线,研发了复杂电网AO系统,并在多个省级电网调控中心在线投运。AO将"专家智能"离线制定粗放运行规则的模式,变革为"人工智能"在线发现精细运行规则的模式,推动调度决策从"自动化"到"智能化"的跨越。最后,指出了尚待研究的问题。     

新一代人工智能在智能电网中的应用研究综述

智能电网是人工智能 （artificial intelligence, AI） 的重要应用领域之一, 以高级机器学习理论、大数据、云计算为主要代表的新一代人工智能 （new generation artificial intelligence, NGAI） 技术的进步和突破, 将会促进智能电网的发展。首先概述AI的主要方法, 并对NGAI的内涵、特点与技术体系进行论述。之后, 对NGAI在能源供应、电力系统安全与控制、运维与故障诊断、电力需求和电力市场等领域中的最新应用研究情况进行比较系统的综述。最后, 总结NGAI在智能电网中应用的关键问题, 提出人工智能在智能电网中的应用可分为三阶段实施的建议。     

智能化电力客户服务技术研究及应用

经过60多年的演进,以大数据驱动知识学习、人机协同增强智能等为特征的新一代人工智能发展进入新阶段。新一代人工智能作为新一轮产业变革的核心驱动力,将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量,并创造新的强大引擎,重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节。正是在此背景下,国家电网有限公司2018年启动组织相关重点科技攻关工作一人工智能技术在客户服务中的应用研究,预期在减轻客户人员工作压力和提升服务质量上取得成效。     

智能电网下可视化技术的展望

综合分析智能电网和电网调度的发展状况,结合计算机科学的最新发展成果,论证调度员在新型的智能调度系统中承担的重要工作角色,提出"以调度员思维模式为框架,以可视化界面为功能模块,以互动计算为系统核心"的智能调度构架,其能适应电网在多个维度上的特点,进行多方面协调。指出了建设智能调度,在人机一体化协同决策模型、数据融合、态势可视化、快速仿真和建模、智能告警、智能调度及备调系统,应急指挥中心一体化、调度员行为后评估等领域需要解决的关键技术问题。     

国家电网分布式协同仿真联合反事故演习平台

中国特高压互联电网电气联系紧密、整体性增强等新特点迫切需要建设国家电网分布式协同仿真联合反事故演习平台以支撑国家、区域及各省电力调度控制中心（简称国分省调）调控人员协同管理运行特高压电网技能的培训与演习的需求。以实现国分省级电网调度员培训仿真系统的广域互联为目标,在智能电网调度控制系统系列标准基础上,设计了演习平台的整体框架,包括设计原则、系统框架及应用流程,提出了交互分布式协同仿真运行支撑、联合教案分布式协同制作、多级电网分布式协同仿真以及分布式教员支持等一体化协同仿真关键技术,并结合国家电网联合反事故演习平台工程予以整体研制、实施和应用验证。应用效果表明,所研发的成果能够准确地模拟特高压交直流电网正常、异常及故障工况下的运行状态,为国分省调调控人员提供逼真的特高压电网联合反事故演习环境,有效提高受训人员协同运行管理特大电网的能力。     

基于人工智能和综合防误的复杂大电网调度驾驶舱平台建设

结合人工智能和综合防误技术,针对电网调度业务从调度业务规则、知识图谱建立和智能调度驾驶舱运行技术三个方面着手,建立了适用于广东电网的智能驾驶舱平台.该智能驾驶舱平台具体包括操作驾驶舱、调控和辅助决策驾驶舱以及大数据分析驾驶舱.通过部署智能化人工智能组件,识别和探测业务场景,根据多元数据融合和深度 学习获得的知识图谱和调度业务模型,进行全业务链条复杂大电网辅助驾驶.应用结果表明,该成果运用人工智能技术进行建模和训练,结合实际业务场景,通过数据融合和数据驱动性建立支持平台,有效保证了复杂大电网调度运行的安全性.     

电力系统增强智能分析初探

电力系统是保障国家经济发展和人民生活的核心基础设施,现已逐步向高维度、强耦合、开放复杂的社会物理信息系统演变。针对该系统的智能分析是一个复杂的多目标趋优问题,并面临维数灾难、可解释性差、状态弥散等难点。该文提出电力系统增强智能分析(powersystemenhanced intelligence analysis,PSEIA)的框架结构,提出的PSEIA是以"服务"为驱动的人机混合智能的全新运行模式,随后分析实现PSEIA的可行性,对其理论基础进行探讨。最后,针对实现PSEIA这一目标,讨论其中的关键科学问题和难点,拟为将来人工智能调控技术的实现提供参考借鉴。     

电网调控领域人工智能技术框架与应用展望EI北大核心CSCD

以深度学习和大数据分析为特征的新一代人工智能技术,已成为推动电力等传统领域技术进步的重要手段。首先分析了电网发展新特点和调度控制面临的挑战;进而按照人工智能与现有技术体系深度融合的思路,开展电网调控领域人工智能应用技术框架研究,提出总体思路、建设目标,设计了系统体系架构;最后对电网调控领域人工智能应用进行展望,分析了应用发展方向,为相关研究建设提供参考。     

支撑大电网调控系统无差别浏览的人机云终端及关键技术EI北大核心CSCD

为了满足大电网调控系统统一分析、统一决策的需求,提出了一种支撑本地/异地无差别浏览的人机云终端。首先研究了云终端交互界面跨区域、跨系统的标准化解析和展示,在电网图形CIM/G规范的基础上提出了一种交互界面的多尺度描述方法,实现了界面描述与开发平台的解耦;然后,研究了云终端图形化开发工具实现应用界面的细粒度开发,并通过应用商店实现应用的全网注册、发布、维护等全生命周期管理;另外,通过人机交互网和标准的人机交互协议提升了人机云终端广域服务发现、调用和数据交互的能力,实现数据、服务的广域无差别调用。最后研究了自然方式的云终端人机交互,将人脸识别、语音识别及触摸控制等技术应用到云终端调控场景中,提高人机交互效率。通过异地同景和远程协同处置2个场景验证文中提出的人机云终端能够实现地域无关的同景展示。