大数据及人工智能下的大电网智能调控系统框架

钟涌生

【摘要】    近些年我国经济的飞速发展，带动了科学技术的不断进步，信息技术、大数据技术以及人工智能技术被广泛应用于各行各业中，为了提升电网智能调控系统的稳定性，实现我国电网企业的可持续发展，要全面分析其发展现状，制定有针对性性的策略。分析了电网智能调控系统在发展过程中存在的问题，并提出了基于大数据及人工智能背景下电网智能调控系统框架的构建策略。

【关键词】    大数据   人工智能   电网    智能调控

大数据技术在电网智能调控中的应用具有强烈的时空性，从另一个角度来看，电力大数据在时间维度、空间维度、目标维度等各方面都有紧密联系，想要提升大电网智能化调控水平，就必须要深入挖掘数据信息背后蕴含的规律。随着我国科学技术的不断发展，大数据和人工智能技术逐渐成熟，电力行业也迎来了新的发展机遇，新技术的应用会为其注入新的发展活力。但与此同时，网络环境的复杂性，以及市场竞争日益激烈，都为电网企业和大电网智能调控带来了严峻挑战，因此需要加大新技术的应用，构架基于大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架（Smart Grid Dispatching System， SGDS），全面提升电网态势感知以及协同控制能力。

一、我国电网调控系统发展的基本概况

近些年受到经济发展的影响，人们生活水平不断提升，对电力资源需求量逐渐增大，为电力行业带来了新的活力，电力调控系统发展也较为迅速，每个时期居民对电力的需求量不同，因此不同时期所拥有的电力调控系统也存在较大差异。在21实际之前，我国经济发展速度慢，人们生活水平质量较低，电网调控系统发展进程较为缓慢;21实际之后，由于各种先进技术的引进，以及互联网技术的普及和发展，电网调控系统朝着多样化方向发展，且更加高水平、高质量，在人们日常生活和工作中都得到了广泛应用。在经过长时间的努力和研发后，跨区互联网动态稳定监控与预警系统在2007年问世，并得到了应用，该系统是我国电网事业发展的里程碑，具有重要意义，完成了电网计算从离线到在线的转变。

在电力工作人员和研究人员的努力下，新一代特高压交直流仿真电网在2008年建设完成，其中包括数字仿真、数模仿真、数据管理和模型研发这四个平台，是我国电网事业取得重大突破的另一标志，对国家发展、综合国力提升有重要意义，也为后续电网发展打下了坚实基础。几年过后，国家电网范围内省级以上电网被推广使用，在2011年进一步推广到了南方电网。由于大数据技术、人工智能技术是动态发展的，我国电网事业需要做到与时俱进，在未来发展过程中，需要进一步协调电网系统的智能化控制水平。

二、当前电网调度系统发展中存在的问题

2.1准确性有待提升

电网运行数据的真实性、准确性是电网调度系统稳定运行的关键，在此基础上需要对这些数据进行全方位整理、归纳和分析，为企业发展提供必要保障，同时也能促进电网稳定运行。随着我国电网建设规模的不断加大，电网数据也呈现复杂性、多元化的趋势，这也为电网调度系统提出了更为严峻的挑战。就目前我国电网调度系统的运行情况来看，传统方式无法准确分析电网运行中产生的各项数据，这是一大隐患。

2.2动态特性日益复杂

由于人们生活水平的提升，对用电量需求的增加，电网系统面临着更大的发展压力，也使得电网系统朝着复杂性的方向发展，当前数据分析方式已经无法满足电网系统动态化的发展历程，为了更好保证我国电网企业的发展，就需要在原有分析方式上进行不断创新。目前所采用的主要方式为机电暂态仿真，但是该方式的局限性较强，无法应用到不同场景中。

2.3时效性不足

电网调度系统的优良与否会通过时效性直接体现出来，目前所采用的周期扫描模式虽然能保证电网数据计算结果的准确性，但需要的计算周期较长，要花费大量的时间成本，不利于电网员工及时掌握有效数据。

三、大电网智能调控系统框架概述

3.1大电网智能调控系统框架概念

大电网智能调控系统框架是当下智能技术的应用代表，融合了大电网物理系统、信息系统和仿真系统，是以电力网络为背景，以大电网仿真、信息通信、人工智能、大数据技术为依据的电力数据分析工具，能够及时反馈各系统之间的运行状态和联系，及时发现系统存在的漏洞，也能够深入挖掘电网数据背后蕴含的信息，实现对电网数据的动态化管理，为电网企业未来发展打下坚实基础。

3.2大电网智能调控系统框架

在信息化技术的应用背景下，大电网结构变得更为复杂，大电网智能调控系统框架能够对其进行有效约束，同时对电网系统安全性展开动态评估。

3.3大电网智能调控系统框架平台架构

大电网智能调控系统框架平台架构是以电网企业实际工程为依据而构建的，充分反映了电网数据的复杂性、多样性特点，能够为电网发展提供必要的数据智能分析、数据计算、数据处理、数据储存等功能。在该平台的应用过程中，需要充分保证技术的先进性。由于当前电网数据量的多样性，大电网智能调控系统框架平台也需要具备更多功能，该平台主要包括以下几个功能。

1.数据采集处理

（1）不同类型、不同场景、不同环境下的电网会产生不同的数据，SGDS平臺能够实现对数据的动态化采集处理，构成电网仿真数据集合，为后续各项工作顺利开展奠定基础;（2）可以在电网正常运行或出现故障的情况下完成数据测量工作，包括SCADA、WAMS等，形成规范、系统的数据集合;（3）可以对电网外部环境，例如温度、湿度等进行实时检测。

2.数据储存管理

大电网智能调控系统框架平台在采集数据后，能统一管理实际测量数据和仿真数据，最终通过统一数据传送口传输到大电网智能调控系统框架平台的数据储存计算层，该层能够对不同类型数据进行分类处理，便于及时查找，一旦数据存在异常也能够第一时间发现。

3.数据分析挖掘

在智能调控系统稳定运行的过程中，离不开数据分析挖掘的支持，这也是该平台最核心的部分。大电网智能调控系统框架平台在储存和管理数据时，要利用实时和离线两种方式对其进行精确计算，同时还要利用电网数据分析、机电混合仿真技术对数据进行分析，深入挖掘电网数据背后隐藏的信息，便于电网企业管理层发现市场发展规律。不仅如此，在信息量猛增的今天，数据分析挖掘功能能够筛选掉无价值的信息，提升数据的有效性，形成高质量数据库。

4.综合应用

大电网智能调控系统框架平台的综合应用功能可以把智能认识、仿真服务等业务功能结合起来，还能够查询企业的历史数据信息，还具有将历史信息和当前数据分析平台相结合的功能，这样一来能形成闭环控制，提升电网数据的安全性。为了提升数据计算的真实性和准确性，需要加强对数据的监督和管理。

5.人机交互

在大电网智能调控系统框架平台对数据完成收集、整理、分析、挖掘后，能够得出来数据结果，要利用各种先进技术，例如电网信息流、能量流等对其进行可视化展示，人机交互能够让数据分析员和数据库完成自然交互，还可以利用计算机软件建立模型，使大电网智能调控系统朝着信息化、智能化的方向发展。

四、SGDS的关键技术

4.1海量多元异构数据的高效融合技术

由于当前电网数据量进一步加大，该技术能够针对不同类型的数据采用不同的处理方式，是基于传统数据处理模式的升级和创新，大大提升了数据处理效率，保障了数据的真实性。海量多源异构数据的高效融合技术之所以能够快速处理海量数据，主要是因为该技术结合了智能响应和趋势智能分析两种模式，能够根据实际情况建立数据库和信息化共享平台，能够对不同类型的数据进行分析。在离线数据方面，该技术能够实现分布式离线分析;在实施数据分析方面，可以进行实时流失计算调度。

4.2信息驱动的大电网稳定态势评估技术

该技术能够有效评估电网运行的稳定性，在对当前情况进行分析和评估的基础上，对电网未来发展做出预测并制定策略，不仅可以建立静态稳定域，还可以随着电网的不断发展，建立在线动态稳定域，通过静态和动态两种方式的结合，为电网正常运行提供必要保障。

4.3虚拟等效测辨建模技术

该技术主要利用到计算机软件，对电网系统中的核心硬件设施进行建模处理，模拟设备在运行中的各种状态，提升大电网的时效性，有助于电网工作人员及时发现其中存在的问题并采取相应策略。该技术的应用能有效优化辨识参数，也具有和大电网稳定态势评估技术相同的功能，能够对大电网运行构建动静态模型，对不同场景下电网运行的稳定性进行识别，实现对电网的精细化评估。

4.4复杂大电网智能优化决策技术

复杂大电网智能优化决策技术能够实现综合协调控制，为电网运行提供必要保障也能够为电网企业管理者做决策提供必要依据，给电网事业发展打下牢固基础。该技术在实际应用过程中，能够清晰划分不同环节的责任，一旦出现异常情况，能够及时找到负责人，总结经验教训，制定有针对性的防护措施。不仅如此，该技术也能发现电网运行过程中存在的各种风险和漏洞，在充分了解电网运行状态的前提下，消除安全隐患，提供其运行的稳定性。

五、结语

总而言之，在信息技术如此发达的时代背景下，大数据及人工智能的大电网智能调控系统框架是时代发展的大势所趋，在建设系统框架的过程中，需要做到实事求是，利用各种关键技术提升电网系统运行的安全性，与此同时，还要積极调动一线员工、研发人员、电力专家、数据分析专家等专业人士，使我国电力事业朝着信息化、智能化的方向发展，为其稳定运行提供必要保障。

参  考  文  献

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