AI助力電網(wǎng)智能化升級提速
智能電網(wǎng)是能源與電力行業(yè)發(fā)展的必然趨勢,隨著能源轉(zhuǎn)型及新技術(shù)的涌現(xiàn),“十三五”以來我國智能電網(wǎng)發(fā)展迅速,傳統(tǒng)的電力運維、監(jiān)控及管理模式已不能適應(yīng)智能電網(wǎng)快速發(fā)展的需求。
此外,智能電網(wǎng)建設(shè)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(wǎng)絡(luò)融合和多主體融合需求,為了保障電網(wǎng)更安全高效的運行,提高智能電網(wǎng)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(shù)及應(yīng)用有了質(zhì)的發(fā)展,以深度學(xué)習(xí)為代表的機器學(xué)習(xí)算法在圖像識別和語音識別等領(lǐng)域的應(yīng)用取得了極大的成功,為智能電網(wǎng)的發(fā)展提供了重大機遇和強大支撐。當(dāng)前,以深度學(xué)習(xí)為代表的第三代AI技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用正在深入推進,人工智能技術(shù)與電網(wǎng)技術(shù)的融合,將加速電網(wǎng)的智能化發(fā)展進程。
智能電網(wǎng)以傳統(tǒng)物理電網(wǎng)為基礎(chǔ),借助人工智能技術(shù)對電力系統(tǒng)的通訊技術(shù)、控制技術(shù)、設(shè)備技術(shù)、測量技術(shù)及決策能力等進行完善升級,使傳統(tǒng)電力系統(tǒng)形成一個擁有“自愈”能力的“電網(wǎng)”,提高了電網(wǎng)的可靠性、安全性、高效性,實現(xiàn)電網(wǎng)的智能化、自動化、數(shù)字化。
目前,國家發(fā)改委及國家能源局、工信部都將人工智能納入發(fā)展規(guī)劃與戰(zhàn)略,強調(diào)人工智能與各行業(yè)的融合與應(yīng)用。其中《電力發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確指出,推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智能電網(wǎng)建設(shè)。
2017年,我國南方電網(wǎng)廣東公司與百度簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,積極引入百度人臉識別、圖像識別、自然語言理解、大數(shù)據(jù)等AI能力,在電力系統(tǒng)的客戶服務(wù)、信息化建設(shè)、能源服務(wù)、生產(chǎn)運行、電力調(diào)度、科技研究等領(lǐng)域開展深入合作。南方電網(wǎng)同百度的合作是電力行業(yè)與人工智能技術(shù)的一次跨界合作,是我國智能電網(wǎng)發(fā)展的又一里程碑。
作為未來智能電網(wǎng)的核心部分,AI在電力領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景:如清潔能源的產(chǎn)出(風(fēng),潮汐,太陽能等)、故障檢測和定位、電網(wǎng)監(jiān)控與管理、電站巡視值守、預(yù)測電價、實時定價、用戶用電行為、儲能方式的轉(zhuǎn)化、用戶側(cè)響應(yīng)、電動車充放電等。
目前,以電網(wǎng)全景實時數(shù)據(jù)采集、傳輸和存儲,海量多源數(shù)據(jù)快速分析處理為主的大數(shù)據(jù)運用發(fā)揮著越來越重要的作用。AI在智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用已不僅監(jiān)測電力設(shè)備或變電站周邊情況,還深入到電力設(shè)備內(nèi)部,對電力設(shè)備的運營狀況進行實時監(jiān)控、分析并上傳有效數(shù)據(jù)。
此外,智能調(diào)節(jié)變電站或電力設(shè)備周邊的燈光、環(huán)境,根據(jù)實地情況控制門禁、消防系統(tǒng)都是智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的職責(zé)范圍。當(dāng)遇到突發(fā)事件時,智能電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)可以即時發(fā)送預(yù)警信號,并對突發(fā)事件的過程進行錄像保存,這一系列及時、高效、完備的監(jiān)控行為是傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)難以企及的。
智能電網(wǎng)的管理系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設(shè)、運營的重要組成部分,智能、可靠的智能電網(wǎng)管理系統(tǒng)將為城市工業(yè)用電和生活用電的不間斷供應(yīng)提供重要保障。智能電網(wǎng)輔助決策系統(tǒng)主要應(yīng)用于智能電網(wǎng)故障“自愈”和無人變電站兩大場景之中。
該系統(tǒng)依托人工智能技術(shù),具有“自我診斷”能力,能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的運營狀況進行分析,合理使用電力設(shè)施內(nèi)的各類零件。當(dāng)遇到零件故障的情況時,該系統(tǒng)可以根據(jù)預(yù)設(shè)程序在無人工干預(yù)或較少人工干預(yù)的情況下對故障部件進行隔離,從而使電力系統(tǒng)重新回到正常運營的狀態(tài)。
在智能電網(wǎng)向能源互聯(lián)網(wǎng)演進和向高電壓大電網(wǎng)廣域互聯(lián)發(fā)展的格局下,AI與電網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)融合將有效提升駕馭復(fù)雜電網(wǎng)的能力,提高電網(wǎng)運營的安全性、高效性、穩(wěn)定性。智能電網(wǎng)是一個持續(xù)建設(shè)、發(fā)展、完善的過程,而AI作為一系列方法的集合,AI與智能電網(wǎng)的融合發(fā)展還有從很長的路要走。