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人工智能AI技术在电力系统的应用

摘要：人工智能技术被广泛地应用于求解非线性问题，较之于传统方法有着不

可替代的优势。目前，国内外已开发了多种人工智能工具，如专家系统（ES）,人

工神经网络(ANN),模糊理论(FZ),启发式有哪些信誉好的足球投注网站(HS),遗传算法(GA),等,并开展了在电力

系统中的应用和研究。

关键词：电力系统；人工智能；AI

随着人工智能技术的兴起，人工智能技术应用在电力系统的运行、控制、管

理等领域。人工智能技术在电力系统中的应用不仅拓展了人工智能技术的应用范

围，而且扩展了人工智能技术凭借自动化和智能化程度高等优势，提升了电力产

业的智能化升级。人工智能技术使电力系统真正实现决策智能和管理智能。

一、人工智能技术

（ArtificialIntelligenceAI）是人工智能技术的缩写，AI是一门新科技，它是研

究用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论和方法的技术。AI技术的发展包括三个

重要阶段：技术驱动、数据驱动和情境驱动。AI技术在技术驱动阶段取得了最大

的动力。特别是在达特茅斯会议召开之后，算法程序语言逐渐被人们所熟知，越

来越多的开发人员对其投入了极大热情，第一波人工智能开发已经掀起。目前AI

技术也取得了显著的成就。如：1997年IBM“深蓝”击败了国际象棋冠军，2011年

苹果公司发布了手机语音助手Siri，2016年AlphaGo战胜围棋世界冠军李世石等。

此外在基于AI的模式识别方面：人脸识别、文本识别、车牌识别和指纹识别等功

能也逐渐成熟。在自动工程方面的成就主要有自动驾驶技术、印钞工厂流水线生

产和猎鹰系统的自动绘图。从功能结构上来分析，AI产业布局可以分为三个层面：

第一是基础层面，在这个层面上主要有事视频内容识别、情景感知计算、语音识

别和自然语言处理等操作，这些操作作为人工智能技术的底层支撑。二是理论层

面，以机器学习算法为主，它为AI技术应用奠定了理论基础。第三个是应用层面，

主要以人工智能技术应用的方面为主，如机器学习应用，计算机视觉应用，手势

控制应用、语音翻译应用、智能机器人应用。人工智能技术产品布局如图1所示。

图1人工智能技术产业布局

人工智能技术的优势体现在我们的工作、生活、学习等各个方面，在工作方

面它可以帮助我们提高生产效率，帮助我们摆脱沉重，重复的任务，帮助我们摆

脱复杂的数据整理，统计和应用程序。随着技术的发展，人工智能技术也将取得

重大突破，彻底改变我们的生活。

二、AI在电力系统中的应用范围

电力系统的运行1.与控制。电力系统中分布着大量的自动控制和手动控制装

置，如继电器、断路器、隔离开关等。由这些相对简单的局部控制的协同作用构

成整个电力系统复杂的实时控制。实时控制有2种形式，即离散控制和连续控制。

（1）保护。继电保护是一种普遍的离散控制，分布于系统的各个环节中。对系

统状态（正常或事故）进行判断，即状态评估是实现保护动作的关键。由于AI的

逻辑思维和快速处理能力,AI已成为在线状态评估的重要工具。在继电保护设计中

存在着大量的模糊知识与方法。（2）切负荷。切负荷是另一种离散控制。系统

元件的突然丢失（如发电机因故障突然停机），会造成系统容量的急剧变化。当

负荷超出系统供应容量，就必须降低负荷以避免大范围的供电中断。这时，需通

过对负荷需求和系统行为的分析和启发式知识来控制继电器及时动作。如果将故

障后系统的暂态稳定问题用故障后系统微分方程的解来描述，则故障与暂态稳定

之间存在着某种数学映射。ANN具有对函数映射的逼近功能和并行处理能力，因

而用进行电力系统的切负荷控制有着良好的适应性和实时性。对输入特征量的选

取和获得足以描述函数映射的样本，是用神经网络进行切负荷控制的关键问题。

（3）励磁控制。励磁控制是控制发电机端电压和无功功率的重要组成部分，是

重要的实时连续控制系统，对维持电力系统的稳定性起主要作用，完成该功能的

部分又称为电力系统稳定器（PSS）由于大容量机组的投入和快速励磁系统的应

用，系统的动态稳定性问题愈来愈突出。将模糊集理论用于励磁控制系统，较传

统基于线性系统理论的PSS有更好的控制效果。

电力系统2.中的智能故障诊断。（1）专家系统诊断。专家系统是应用大量人

类专家的知识和推理方法求解复杂实际问题的一种人工智能计算机程序。一般包

括知识库、数据库、推理机、人机接口及知识库管理系统、解释系统等。（2）

人工神经网络诊断。人工神经网络