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1、电力系统运行中人工智能的应用研究摘要：如今，人工智能在多个行业和领域得到了运用，甚至电力部门也在使用人工智能技术。因为这种技术能够用机器去模仿人脑，进行一系列的思考、规划、设计等活动，并保护继电装置，防止电力运行系统出现故障。同时，这种人工智能的技术还能减少人工管理时出现的差错，提高运行效率。针对电力系统运行中的人工智能做了一些探讨，希望对广大的相关者能够有所帮助。关键词：电力系统；人工智能；运行电力系统内部非常复杂，涉及到大量的数据和信息，人工管理不但费时费力，还容易出现差错。而人工智能技术却能够解决这些问题，在将来，我国的电力系统必定会往智能化、自动化的方向发展。一、人工智能技术概述人工智
2、能技术集脑科学、神经学、信息技术为一体，目前广泛运用于多个领域，同时也是近年来科技领域的一个研究热点。它通过对人脑的原理和行为进行模仿，从而研制出一种自动化的机器，这种机器能分析、识别、发现问题。很多电力企业都运用了这种技术，它提高了电力运行的效率，减少了故障发生的机率，还节约了人力、物力、财力。同时，它也能解决电力系统中非常复杂的问题，比如非线性映射。不仅如此，它还被继电保护所应用。人工智能技术中的神经网络方法，通过采集大量的故障样本，使设备对故障有一定的印象。因此，在发生故障的时候，设备能够快速反应并且发出警报。二、人工智能技术的种类1.人工神经网络人工神经网络是人工智能技术中的一种，它的
3、非线性问题非常复杂，这种技术主要是用在继电保护上，它是通过模仿人的神经系统而研制出来的。此外，人工神经网络还具有比较快的反应能力，能够及时对电力系统进行监控、评估等等。即便是发生了故障，它也能够进行快速的判断，并且对故障的距离、情况等一一进行探测。2.智能模糊逻辑智能模糊逻辑通过运用模糊理论，输入变量，建立数学模型，能够很好地对电力系统进行规划，并且诊断电力系统故障。如今，智能模糊逻辑已经成为了一种比较成熟和完善的人工智能技术，广泛应用于电力系统当中。3.遗传算法遗传算法的理论基础是数学模型，它通过借鉴自然遗传机制的随机搜索算法，从而对群体和个体之间的信息进行交换。一般情况下，电力系统中比较难
4、的非线性问题都是采用遗传算法来解决。4.混合技术所谓的混合技术，就是将遗传算法、人工神经网络、智能模糊逻辑等几种技术合在一起，因为上面所说的几种方法有一定的局限性，甚至还有一些难以克服的缺陷。将这些技术合在一起，就能够更好地解决电力系统中的问题。三、人工智能技术的特点1.优点（1）并行性。该技术具有高度的并行性，因为它的内部由多个简单处理单元组成，这些小单元虽然比较简单，但是处理能力却很高。不仅如此，这些小单元相组合，还能够处理并行活动，对信息的处理速度更是惊人。（2）记忆性。人工智能技术也具有记忆性，因为它能够对信息进行记忆，然后将这些记忆信息存储在权值当中。从这些权值中就可以看出电力系统中
5、的信息。另外，它还能对信息进行特征提取、特殊处理，给电力系统的工作带来了很大的方便。（3）非线性全局作用。这种技术中的神经元能够接受其他神经元的输入，并且经过并行网络产生输出，从而对其他的神经元造成一定的影响。整个电力系统是相互制约、相互影响的，这样就可以达到非线性映射，从而表现出一种集体性的行为。2.缺点（1）需要较长训练时间。对于一些比较复杂的问题，遗传算法需要进行较长时间的训练。这是因为其学习的速率太慢。（2）训练的难度较大。如果网络出现了故障，或者权值调得过大，就会使人工智能中的加权总和增加，从而导致导数非常小，而网络权值的调节过程也会随之而停顿。因此，训练的难度较大。四、电力系统运行
6、中人工智能的具体应用电力系统中有很多非线性问题，里面的方程式也有一定复杂性和系统性，但是可以应用人工智能技术来解决这些问题。1.人工神经网络在继电保护中的应用过去的继电保护装置是运用的普通计算机，后来开始运用人工神经网络，因为这种技术比普通的计算机更加可靠和稳定。在运行过程中，人工神经网络的运行效率非常高，而且速度也很快，不仅如此，人工神经网络还可以实现精准度比较高的算法，从而更好地保护电力系统。人工神经网络中又包括三个部分，这三个部分分别是前置信号处理子系统、故障区域判定子系统以及故障判定网络。在操作之前，先要对输电线路旁边的电流、电压信号进行处理，从而得到一些数据。之后再把故障的特征输入故
7、障区域判定子系统当中，这样就可以判断系统的故障了。最后再使用第三部分的故障判定网络对故障的性质进行分析。第一个部分是前置信号处理子系统，要采取合适频率来对继电保护中的电流、电压进行采集，收集到了故障样本之后再将其输入到处理信号的子网络当中，对其进行处理。最后再将刚才的电流、电压的特征进行输出。第二个部分是故障区域判定子系统，这个系统能够对故障进行判定，用于快速判定故障发生的位置，从而对故障采取合理的解决措施。电力系统发生故障是不可避免的，系统运行了一段时间之后，难免会出现问题，比如金属故障、非线性故障、设备故障等等。第三个部分是故障判定网络，这个部分会自动对发生的故障进行分析，它有三个层面和节
8、点。必须在其中输入电力系统中的突变量，然后再对得到的这些值进行处理。2.人工智能算法在电力系统运行中的应用人工智能算法主要的原理是无功优化，通过无功优化，能够提高电力运行效率，使电力传输达到一个最佳的状态。人工智能算法采取记忆指导搜索的办法来提高搜索速度，从而使全局达到最优的状态。它还有禁忌搜索方法，这种方法在跳出局部方面有很大的优势。此外，它还能解决多变量、非线性、离散性的问题，而且操作手法简单，易于使用。3.模糊理论在电力系统运行中的应用模糊理论突破了经典集合中的一些概念，它采用的是模糊搜索的原理来对一些不明确、不精准的事情和现象进行分析。首先要在其中加入一些近似推理的模糊逻辑和引入语言变
9、量，从而对事情和现象进行分析与描述。如今，这种模糊理论已经具有比较成熟的技术，它的应用已经相当广泛，遍及多个行业、多个领域。电力系统中有非线性，而线路通过非线性的时候，就会产生一些分量，这些分量能够重叠在故障上面，并且不会被消除掉。而模糊理论中的技术可以消除输电线路中互相影响的现象，使之相互独立。4.专家系统在电力系统运行中的应用专家系统也是人工智能中的一种，它在很多年前就开始被应用。同时，它还能解决电力系统中的疑难问题，并且提高运行效率和解决问题的速度。与上面的几种人工智能技术相比，专家系统同样能够保护电力、控制电力、规划电力。此外，它还能够支持消息发送、防止停电、移除一些负荷较大的设备，从
10、而降低电力系统运行的负荷。因此，专家系统可以说是一种比较可靠、技术含量较高的电力保护系统，适宜被大力推广和使用。五、人工智能在电力系统中的发展与前景目前，人工智能在电力系统运行中得到了广泛应用，随着经济发展和社会进步，人们对供电的质量和要求也越来越高，这使得电力企业必须采取科学的手段来提高电力系统的运行效率，应用新方法来解决问题，促进电力的发展，并且运行更加方便简单、易于操作。这也是人工智能在电力系统中的发展与前景。在将来，电力系统还会不断发展，因为其复杂性在不断提高，所以一些影响因素也会随之而产生，再加上人工管理的方法容易出差错。因此，电力企业必须使用人工智能的技术和方法。人工智能技术仍然在开发当中，技术人员在原有的技术基础上对其进行改进和完善，这样不但能够提高技术，还能够为电力系统的发展提供新的活力。六、与体会人工智能技术已被大部分电力企业所应用，这种技术不但能为电力企业节省人力、财力、物力，还能提高供电质量，其发展前景非常可观。未来，这种技术将会越来越成熟，并且变得容易操作、方便，从而为电力企业和广大用户提供更优质的服务。