基于人工智能的智能电网控制研究

基于人工智能的智能电网控制研究

姜旭

哈尔滨信息工程学院  黑龙江省哈尔滨市    150431

摘要：作为一种创新型电力系统，智能电网展现出更高级别的可靠性、灵活性以及节能和环保特性。随着科学技术的发展，人们已经开始利用先进的技术手段来提高智能电网运行过程中的安全性和稳定性。作为一种创新的控制方法，人工智能技术能够为智能电网提供智能化的管理和优化手段。目前，随着社会经济发展速度不断加快，我国对于电力能源的需求量也越来越大，如何将人工智能技术有效地运用到智能电网中，已经成为当前人们关注的重点问题之一。本研究主要集中在基于人工智能的智能电网控制方面，涵盖了智能电网的基础理念、人工智能技术的基础理念，以及人工智能在智能电网控制应用中的多个方面，目的是为智能电网的进一步改进和优化提供有用的参考信息。

关键词：智能电网；人工智能；基本原理；监测；控制

引言

智能电网代表了现代信息技术与新能源技术的深度结合，它预计会成为电网未来发展的核心方向。通过运用先进的信息技术、通讯技术和控制技术，智能电网能够实现电网运营管理的智能化、自动化和数字化。人工智能技术作为当前国际上最活跃的学科之一，对电力系统的优化调控与安全稳定控制起着非常关键的作用。人工智能是一门以计算机科学为基础的科学技术，它研究人类的思维活动规律，并在大量数据学习和计算能力的支持下，利用信息物理融合系统对智能电网进行控制。随着我国智能电网建设步伐的加快，人工智能技术得到广泛应用。在智能电网控制领域，人工智能技术展现出了如智能自我诊断、自我学习、自我适应和自我决策等多种特性，从而增强了电网运行控制的精确度、保障性和稳健性。

1智能电网的基本原理

在智能电网中，高精度的传感器和仪器设备得到了应用，目的是为了实时感知和精确测量电力系统中的电流、电压和功率等关键参数。在此过程中，需要采集到大量的电能信息以及相关物理量的数值，并将其转换成为数字信号传输给后台系统进行计算处理。这批数据在经过适当的处理之后，能够生成反映电网运行状况的多种分析结果和趋势预测，从而为后续的决策制定提供有力的支持。借助大规模设备的部署，有能力对电网状况进行全方位的监控和了解，进而达到对电力系统进行全方位的监控和管理的目的。智能配电系统是指在传统配电系统的基础上，综合运用先进的计算机技术、通信技术和控制技术，利用传感技术、微电子技术和自动控制技术建立起来的一种新型配电网模式。伴随着电力电子和信息技术的持续进步，智能配电网逐步崭露头角，成为未来电力产业研究的焦点之一。智能电网基于高速和可靠的数据通信网络，将各种感知设备、控制设备和运维管理系统紧密连接，从而构建了一个互联互通的信息平台。

2人工智能在智能电网控制中的应用

2.1智能电网监测

人工智能技术有能力通过对电网的智能监控和分析，对电网的运行状况进行即时的观察和预期，基于这些信息来实施智能化的管理和控制。在电力市场中，智能电网具有非常重要的作用，是保证供电安全的有效措施之一。智能电网利用多种传感器和仪器来收集电力系统的大量数据，包括电流、电压和功率等信息。这些数据需要经过处理后才能提供给电力调度部门或相关人员利用，以达到提高工作效率和降低工作强度的目的。人工智能技术有能力在数据预处理、异常侦测、数据清理和校准方面发挥作用，以确保收集到的数据具有高质量和准确性。利用数据挖掘方法建立电网设备知识库，根据历史数据库中的相关信息判断当前设备是否存在缺陷或性能下降问题，从而提前预防事故发生。通过实时监控电网设备并进行故障诊断，利用人工智能技术能够达到故障的预警以及设备状态的评价。在传统的变电站监控系统中引入了专家系统，利用专家知识建立知识库来处理故障信息。利用过去的数据和模型进行训练后，该系统能够识别出设备可能存在的故障风险，并为其提供即时的维护建议，从而降低设备的损坏和停机时间。在智能电网中，数据挖掘是重要部分，它可以发现隐藏在海量数据背后的规律及模式，从而为决策制定提供依据。人工智能技术具有分析历史电力负荷数据的能力，并能根据天气状况、季节变化和节假日等多个因素进行电力预测，这有助于电网运营商更合理地分配电力资源，优化电力负荷的调度，从而提升电力系统的整体可靠性和运行效率。

2.2智能电网控制

人工智能技术有能力通过电网的智能控制和优化手段，达到电网的智能管理和优化，从而增强电网的稳定性和可靠性。在未来，随着大数据、物联网等新一代信息技术不断发展以及互联网应用水平不断提升，智能电网控制也将得到更加广泛的普及与应用。智能电网控制系统能够根据实时的电力需求和能源供应状况，运用先进的优化算法和策略来合理地分配和调度电力资源，从而最大限度地满足用户需求，并提升整个电力系统的运行效率。智能电网控制能够使用户获得安全、经济、优质的电能。智能电网控制技术能够高效地管理和操控大规模的分布式能源以及可再生能源系统。智能电网控制能够使用户获得安全、经济、优质的电能。借助智能化的监测、预测和响应机制，可以实现新能源的平稳接入、可靠调度和优化利用，从而提高电力系统的可靠性和可持续性。智能电网控制是一项复杂且具有挑战性的任务。智能电网控制利用尖端的数据分析技术、人工智能以及机器学习方法，对电力系统进行了深入的预测和故障检测。根据当前运行状态以及历史数据建立模型，在此基础上提出了一种基于神经网络的多代理协同算法来解决分布式发电系统故障定位问题。

2.3智能电网优化

人工智能技术有能力通过对电网进行智能化的优化和调度，从而实现电网的高效使用和资源节约，同时也有助于减少对环境造成的污染和不良影响。智能电力系统调度是在智能变电站基础上建立起来的新型系统运行模式，主要应用于新能源发电以及电能质量控制等方面。通过对历史数据和实时监测数据的综合分析，并结合电力系统的负荷需求与能源供应状况，对能源调度策略进行了优化。在保证电力供应的基础上，提高电能使用效率和利用率。这涉及到对发电机组出力的合理配置，平衡可再生能源与传统能源的供给，以降低能源的浪费和损耗。

通过运用大数据分析和预测模型，能够对未来的负荷需求做出精确的预测，并据此制定出相应的负荷优化方案。以满足社会发展的用电需求为目标，提出了基于数据挖掘技术的智能电网优化方法，实现电力资源的合理配置，提高系统供电能力。通过对电力系统运行状况的合理调整，可以实现供需之间的平衡，并降低过载或供应不足的风险。在电力市场环境下，传统电网优化已经不能满足电力发展需要。针对输电线路，智能电网的优化调度是可行的。根据实际用电信息采集系统中的数据，建立以最小能耗为目标函数的数学模型，实现电力系统故障后供电恢复过程的自动规划。通过对输电线路负载、功率损失和传输效率等关键参数的实时监测，可以动态地调整输电线路的工作模式，从而在最大程度上减少能量损失和线路堵塞，进而提升输电的效率。

结束语

作为一种创新的控制方法，人工智能技术能够为智能电网提供智能化的管理和优化手段。人工智能技术具有较强的智能性和灵活性，可以为电力系统提供更为全面有效的服务，因此将其运用到智能电网当中是非常有必要的。通过将人工智能技术应用于智能电网控制，不仅可以增强电网的稳定性和可靠性，还能确保电网的高效使用和资源节约，从而推动电网走向可持续发展的道路。

参考文献

[1]邹逸冰.人工智能在智能电网中的应用和展望[J].中国新通信,2022,24(19):67-69.

[2]庄莉,高伟,郭丽华等.试论人工智能在智能电网中的应用及未来方向研究[J].电子测试,2021(24):122-124.