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基于人工智能技术的电力调度操作票系统设计

陈东升
  
一起电力科技
2022年4期
国网山西省电力公司忻州供电公司 山西 忻州 034000

摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的不断提升,也带动了电力工程建设的力度,当前,随着电力系统的迅速发展和自动化水平的提高,电网检修及运行方式调整越来越频繁,调度员每日需制定的操作票数量日益增多,对电网操作管理水平也提出了越来越高的要求。本文主要对人工智能技术的电力调度操作票系统设计做论述,详情如下。

关键词:人工智能技术;电力调度操作票;系统设计

引言

智能操作票系统的主要功能包括:梳理现有的开票方式,确认调度操作票的来源,并整合各个来源下的调度模块数据关联;规范操作流转过程,在流程上保证电网操作过程的安全可靠合规;建立健全主动式的安全校核体系,自动收集全网相关所有的主网设备操作,全面提升电网操作的安全性;打通电网跨区的交互通道,提升操作票二三区数据交互及校核类服务访问的实时性和可靠性;将操作票系统在数据上与其他各个系统模块进行融合,最大程度上实现模块之间的数据共享,提升调控工作效率;将各级调控机构之间的操作票系统进行融合,包括不同级别间的操作票、调控操作票,打造全网操作的协作及闭环,提升电网操作效率及安全性;系统建设是在IEC61970CIM、SVG标准的指导下进行规划与开展的,采用面向服务的计算机软件技术架构,对能量管理系统和调度管理系统的资源进行科学、合理地整合,进而可以实现操作票的智能化生成和自动安全校核功能,并且同时实现调度关联系统的互联和操作流程的闭环。

1智能操作票系统建设目标

智能操作票系统建设目标主要是进一步完善成票方式,包括手写辅助、套用票、术语写票、向导开票、图形开票、智能成票、启动票自动生成、关联成票等,并实现多种方式的综合使用,同时,增加二次操作票的图形开票功能,从而促进操作票拟写的规范化,提高调控操作的工作效率,使调控人员能够更加关注电网控制。

2基于人工智能技术的电力调度操作票系统设计

2.1基于一体化平台的数字化顶层业务架构设计

电力调度一体化信息管理平台采用“一控三中心多终端”的业务模式。为实现集约化管控的目的,通过“一控三中心”的方式对管控模式加以创新。“一个控制室、三个监视中心、多个数据终端”指的是在现有机组控制室(燃机控制系统、DEH、配置DCS)作用和功能的基础上,通过信息化、数字化手段,从生产运营需求的角度出发,将诊断、分析、研究的功能后台化,并以信息化技术实现成本费用中心、安全消防保卫中心、分析诊断中心所需的功能。三中心围绕劳动、生产,各有侧重,同时为经营管控、电力输送提供平台,为电力调度各职能业务提供数据支持,进而强化电力调度的专业化能力和管理水平。作运行进程要求操作人员依照业务需求填写热机操作票或电气操作票并将其上交给值长进行审核并签发。具体由值长、外围单位、运行分析工程师、主值负责实施,所遵循的技术标准及管理制度主要为《操作票管理标准》。

2.2专家系统设计

专家系统(ES)是人工智能研究中的一个重要分支,它的出现标志着人工智能从理论研究阶段进入实际应用阶段,并开启了一个以知识为中心的人工智能时代,称为“专家系统”,它是一种在某一特定领域内,利用人类专家的水平,用精确数学模型来解决该领域难题的计算机程序。作为人工智能技术的重要组成部分,专家系统应用于不同应用领域与目标上时,结构通常存在差异性,但其核心结构基本一致,通常包括:知识库、推理机。(1)知识库是构建专家系统的核心工作,主要由事实库与规则库共同组成,前者存储当前需处理的相关数据信息,后者内存储推理过程中所需的一般知识与领域知识,由此说明知识库的主要功能为存储系统求解问题所需的知识。(2)推理机的主要功能是控制、辅助系统运行,完成各项有所差异的工作内容,依照相应的推理控制策略调用知识库内的知识程序。由推理方向、搜索策略与冲突消解策略等共同组成的推理控制策略直接影响专家系统解答问题质量与效率。

2.3识别和跟踪技术

视觉信息处理主要是对传感器获取的目标信息进行提取和关联,以更新整个跟踪系统的状态。在本文中,需要根据被跟踪目标的特点选择稳定的跟踪线索。在二维/三维领域,以相应的形状特征为研究对象,通过提取和优化最终构建稳定的模型。通过对传感器采集的数据进行预处理和输入,可以对目标进行定位和跟踪。该过程可分为两个阶段:检测和跟踪。在检测阶段,以被跟踪目标的先验信息为初始值,利用视觉处理技术获取模型信息,通过与输入数据匹配确定空间姿态,实现目标跟踪。它涉及真实世界和虚拟世界之间的坐标转换。在全息透镜中,有一个基于笛卡儿坐标系的空间坐标系,即虚拟物体和真实物体共享同一个坐标系。无论是在虚拟空间中构建的环境中跑步还是跳跃,真实空间中的对象始终是稳定的,是静态参考框架。但全息图和物体之间存在偏差,如果空间太大太复杂,全息透镜中物体的图像可能会漂移。为了避免这种漂移,全息透镜引入了空间锚。当用户打开全息镜头时,它将有一个构建空间的过程,即映射用户周围的空间。当用户扫描在空间中构建的环境时,空间锚会将全息物体固定在那里,而不会改变其位置。通过捕捉用户的视觉凝视动作来移动光标,然后用手势单击光标来确定并选择目标。

2.4双重预防安全管理系统设计

双重预防安全管理通过作业区域网格化,落实安全责任到人;通过风险矩阵法(LS)定义、作业条件危险性评价法(LEC)定义,将风险分析、评估、数字化方法引入系统,解决“怎么统一辨识风险级别标准”的问题;通过管控级别定义,对照风险级别逐一设置防控级别、到位人员、管理到位人员等,解决“怎么选择防控级别”的问题。通过设计风险点排查、危险源辨识、风险评估、制定风险防控措施、落实风险防控措施等功能,标准化了风险防控过程,形成了风险点与防控措施库。通过风险点、防控措施,建立了隐患排查的对象和标准;通过设计编制排查清单、隐患排查、隐患治理通知、隐患治理反馈、隐患治理验收功能,建立了隐患治理的标准化流程。

2.5一键顺控操作

调度操作原有的手工或微机拟票方式,已不能满足调度运行管理由经验型向逻辑型、智能型提升的要求。基于上述电网运行要求,一键顺控给出了有效的解决方案。一键顺控即由操作人员从变电站监控主机或远方调控中心发出一条操作指令,按照预先设定好的控制逻辑去操作多个控制对象,一键顺控每执行一步操作前自动进行各种控制和防误闭锁逻辑判断,一次性地自动完成多个控制步骤的操作。

2.6 5G的云边协同防误系统

通过基于5G的云边协同防误系统设计,可以有效实现对一次设备的强制防误闭锁和集控式防误管理,可通过防误工作站、平板电脑等设备智能便捷地进行开操作票、模拟预演、防误校验、现场就地或远方遥控解锁操作,并实现无纸化作业,可有效保障鞍钢变电所倒闸操作安全,为系统供电和安全提供强有力的保障。系统在鞍钢变电所的成功应用,对同类企业也有推广应用价值。

结语

总之,基于人工智能的电力调度操作票系统遵循国调中心相关规范,结合电网调控运行的实际情况,以提升电网运行管理水平为目标,强化电网调控操作的规范性,深入推进调控操作业务的优化,提高电网调控操作效率。

参考文献

[1]马俊杰,王衍达.调度操作票智能开票系统的设计与应用分析[J].电力系统装备,2019(3):210-211.

[2]郝方舟,罗林欢,孙奇珍.配网智能操作票生成方法研究与应用[J].无线互联科技,2019,016(017):123-124.

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