摘要：随着中国特高压交直流混合电网规模不断扩大，可再生能源和电力电子设备普及率不断上升，电网安全稳定运行面临巨大风险和挑战。人工智能技术以其强大的数据挖掘能力为电力系统安全稳定控制提供了新的思路。文中讨论了人工智能在电力系统安全稳定控制中的应用，为提升电网安全稳定控制的智能化水平提供参考。

关键词：人工智能;电力系统;安全稳定控制;应用分析

引言

智能技术正在迅速升级，在电力系统的运行中发挥着重要作用，是提高电力系统自动化水平的关键，如何应用该技术，应该是行业人员关注的重点。从业者需要正确认识智能技术的应用价值，适应电力系统运行环境的变化，引进先进智能技术，创新智能技术运用方式，充分发挥智能技术在电力系统自动化建设中的作用。

1人工智能在电力系统安全稳定控制中的应用

1.1智能设备的应用

智能设备是指利用先进制造技术和信息技术，将传统设备升级为具有远程监控和优化功能的智能设备，如智能电表、智能采集终端、智能断路器、智能变压器、智能配电柜等，智能设备的应用有助于提高设备的运行效率和安全性。智能电表是一种具有远程抄表、数据分析、负荷控制等功能的新型电表，智能电表的推广，可以实现电力用户与电网之间的实时交互和数据共享，提高电力服务的效率和质量；智能采集终端是一种具有对电能进行监测、控制和数据处理的功能的新型数据采集设备，该设备通过传感器、通信技术和计算机技术等手段，实现对电力参数的实时监测和记录，并将数据传输到主站进行统计和分析；智能断路器是一种采用电子技术和计算机技术，实现远程控制和保护功能的断路器，通过智能断路器可以监测电路中的电流、电压等参数，当发生故障时，能够迅速切断电路，保护电路和设备的安全；智能变压器是一种采用先进的技术和设备，实现远程监测和控制功能的变压器，通过智能变压器可以监测变压器的运行状态和电量使用情况，并对数据进行实时分析和处理；智能配电柜是一种采用先进的技术和设备，实现远程监测和控制功能的配电柜，通过智能配电柜可以监测配电柜的运行状态和电量使用情况，并对数据进行实时分析和处理。

1.2人工智能故障诊断技术

故障诊断作为电力系统自动化的主要功能，引入人工智能技术进行性能优化，有利于控制系统准确判断故障。所建立的控制系统具有独立思考能力，可以模拟工作人员的思维模式，并通过采集到的数据分析电力系统的真实情况，尽早发现故障，确定故障的位置与原因，自主启动相应程序，解决电力系统的运行问题。为实现在故障诊断中合理运用人工智能技术的目标，工作人员需要学习人工智能技术相关知识，这种技术用于故障诊断，适用条件不受限制，能够诊断多种类型的电力系统故障，在电力系统自动化中应用该技术，迅速发现系统故障并采取措施处理，以免电力系统陷入异常运行状态，影响用户的用电感受。同时，人工智能用于故障诊断后，工作人员无须进入危险区域，通过人工智能技术平台，即可详细了解电力系统的故障情况，保护工作人员的人身安全。各类智能技术适用条件存在差异，工作人员分析不同智能技术的特点，结合故障诊断需要，选择最适宜的智能技术，得出最准确的故障诊断结果，以便控制系统发出指令，适时调整电力系统的运行参数[1]。

1.3智能负荷的应用

随着科技的发展，用户的负载设备越来越智能化，而智能负载主要体现在智能家居、智能充电桩、分布式能源接入、储能技术应用等方面。（1）智能家居应用。智能家居应用是指通过智能家居设备，对家庭用电进行智能化控制和管理。例如，智能家电设备控制、智能照明控制、智能环境控制等。通过应用智能家居可以有效地降低家庭用电的能耗和成本，提高生活品质。（2）智能充电桩应用。智能充电桩是一种采用先进的技术和设备，可实现远程监测和控制功能的充电桩。智能充电桩可以随时掌握充电桩的运行状态和电量使用情况，根据掌握情况及时调整对充电桩的运行检修计划，此外还支持多种支付方式，方便用户使用。（3）分布式能源接入应用。分布式能源接入是指将小型、分散的能源系统（如太阳能、风能、储能等）接入电力系统，以实现电力负荷的优化和能源的多元化利用。分布式能源接入可以提高电力系统的可靠性和稳定性，同时也可以降低对传统能源的依赖。（4）储能技术应用。储能技术应用是指通过储能设备（如新能源电池、超级电容等），将多余的电能储存起来，以备后续使用。储能技术应用可以提高输配电线路在电力紧张时期的运行质量和储能保障，同时也可以为电力系统提供调峰、调频等服务。

1.4专家系统

智能技术在电力系统自动化中的应用离不开通信技术的支持。只有通信网络畅通，智能技术才能成功应用。对于电力系统中的这类特殊领域，特别适合引入专家系统，为其他智能技术的应用奠定基础，打通信息传输的渠道，快速将故障信息传输至指定位置，控制系统快速作出响应，采取措施处理系统故障。目前专家系统在我国应用范围有限，因此工作人员要及时掌握电力企业的运营情况，扩充企业使用数据库的信息存储容量，为专家系统的引入创造便利条件，辅助工作人员识别电力系统特殊区域故障，保护电力系统自动化运行。电力系统自动化建设过程中，加大专家系统的研究力度，扩大专家系统的适用范围，凸显专家系统在电力系统中的应用价值，建设用于监测电力系统特殊区域的专家系统，并搭建功能强大的数据库，调取数据库中信息，探究特殊区域出现故障原因，针对性制订故障处理策略[2]。

2未来发展方向与展望

人工智能技术作为构建新型电力系统的核心驱动技术之一，要想得到充分的智慧化赋能与系统升级，未来需要聚力发展数字孪生系统、数据机理融合范式与边云协同优化等技术。1）数字孪生系统。随着智能传感、电力物联网等技术的快速发展，电网实时数据的精准感知能力、网络连接的实时传输能力及大规模数据的即时处理与共享能力等方面正不断提升，为实现数字孪生真实世界至虚拟空间的实时完整映射提供了坚实基础。在此基础上，如何实现数字孪生系统的共生、演化及趋优是亟待研究的问题。2）数据机理融合技术。目前融合范式在电力系统中的应用还集中于模型的简单组合。如何将电力系统中的公理、公式、规则等专有的机理知识进行合理的、统一的表征，转化为可与数据联合计算的形式，是实现数据机理深度融合的重要研究方向。此外，如何从海量数据中挖掘新的知识，帮助电力系统运行人员探索和挖掘未知的运行风险与处置策略，实现数据机理的双向增强，也是值得探讨的话题。3）边云协同优化技术。目前协同优化智能模型在平衡决策精准度与时效性等方面仍然存在一定的不足，未来的研究重点在于面向新型电力系统的源网荷储协同优化需求，如何开展机器学习与数学优化方法联合加速建模求解，实现多要素协同和决策稳定一致，如何采用知识蒸馏、边缘计算等技术实现边云协同的集中分布式优化[3]。

结束语

电网低碳化转型引起电网失稳机理复杂，运行控制难度加大。为了保证电网的安全稳定运行，将人工智能应用于安全稳定控制已成为一个值得探索的研究方向。利用人工智能技术进行的安全稳定分析将与传统基于模型的分析方法构成良好的互补，从而适应未来电网的发展需求。

参考文献：

[1]张倩.电力系统安全稳定预防控制在线计算方法探析[J].设备管理与维修，2019，（04）：174-176.

[2]邓宏斌，岳江水，曾定.电气安全管理系统人工智能技术应用初探[C]//中国电力科学研究院.2018智能电网信息化建设研讨会论文集.国家卫星气象中心;北京胜顶智控科技有限公司;，2018：4.

[3]杨志越，牛华宁.提高电力系统安全稳定性的技术与控制措施研究[J].电工电气，2018，（10）：72-74.