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AI助力電網智能化升級提速


智能電網是能源與電力行業發展的必然趨勢,隨著能源轉型及新技術的涌現,“十三五”以來我國智能電網發展迅速,傳統的電力運維、監控及管理模式已不能適應智能電網快速發展的需求。


此外,智能電網建設還面臨著高比例新能源、高比例新負荷和高比例電力電子裝置接入等問題的嚴峻考驗,同時存在多能源融合、多網絡融合和多主體融合需求,為了保障電網更安全高效的運行,提高智能電網的智慧性、柔韌性,解決不確定性帶來的問題迫在眉睫。


近年來,隨著時代的到來和計算機性能的飛躍,技術及應用有了質的發展,以深度學習為代表的機器學習算法在圖像識別和語音識別等領域的應用取得了極大的成功,為智能電網的發展提供了重大機遇和強大支撐。當前,以深度學習為代表的第三代AI技術在電力行業的應用正在深入推進,人工智能技術與電網技術的融合,將加速電網的智能化發展進程。


智能電網以傳統物理電網為基礎,借助人工智能技術對電力系統的通訊技術、控制技術、設備技術、測量技術及決策能力等進行完善升級,使傳統電力系統形成一個擁有“自愈”能力的“電網”,提高了電網的可靠性、安全性、高效性,實現電網的智能化、自動化、數字化。


目前,國家發改委及國家能源局、工信部都將人工智能納入發展規劃與戰略,強調人工智能與各行業的融合與應用。其中《電力發展“十三五”規劃》明確指出,推進“互聯網+”智能電網建設。


2017年,我國南方電網廣東公司與百度簽署了戰略合作協議,積極引入百度人臉識別、圖像識別、自然語言理解、大數據等AI能力,在電力系統的客戶服務、信息化建設、能源服務、生產運行、電力調度、科技研究等領域開展深入合作。南方電網同百度的合作是電力行業與人工智能技術的一次跨界合作,是我國智能電網發展的又一里程碑。


作為未來智能電網的核心部分,AI在電力領域有著廣泛的應用前景:如清潔能源的產出(風,潮汐,太陽能等)、故障檢測和定位、電網監控與管理、電站巡視值守、預測電價、實時定價、用戶用電行為、儲能方式的轉化、用戶側響應、電動車充放電等。


目前,以電網全景實時數據采集、傳輸和存儲,海量多源數據快速分析處理為主的大數據運用發揮著越來越重要的作用。AI在智能電網監控系統的應用已不僅監測電力設備或變電站周邊情況,還深入到電力設備內部,對電力設備的運營狀況進行實時監控、分析并上傳有效數據。


此外,智能調節變電站或電力設備周邊的燈光、環境,根據實地情況控制門禁、消防系統都是智能電網監控系統的職責范圍。當遇到突發事件時,智能電網監控系統可以即時發送預警信號,并對突發事件的過程進行錄像保存,這一系列及時、高效、完備的監控行為是傳統監控系統難以企及的。


智能電網的管理系統是智能電網建設、運營的重要組成部分,智能、可靠的智能電網管理系統將為城市工業用電和生活用電的不間斷供應提供重要保障。智能電網輔助決策系統主要應用于智能電網故障“自愈”和無人變電站兩大場景之中。


該系統依托人工智能技術,具有“自我診斷”能力,能夠對電力系統中的運營狀況進行分析,合理使用電力設施內的各類零件。當遇到零件故障的情況時,該系統可以根據預設程序在無人工干預或較少人工干預的情況下對故障部件進行隔離,從而使電力系統重新回到正常運營的狀態。


在智能電網向能源互聯網演進和向高電壓大電網廣域互聯發展的格局下,AI與電網應用技術融合將有效提升駕馭復雜電網的能力,提高電網運營的安全性、高效性、穩定性。智能電網是一個持續建設、發展、完善的過程,而AI作為一系列方法的集合,AI與智能電網的融合發展還有從很長的路要走。


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