【东方电子】东方电子：AI在新型电力系统中的应用探讨_37页_8mb

AI在新型电力系统中的应用探讨总结

核心内容

本文探讨了人工智能（AI）在新型电力系统中的应用，重点分析了AI技术的发展趋势、应用场景以及未来发展方向。AI技术正在从知识驱动、数据驱动向知识与数据融合驱动演进，为电力系统的智能化、自动化和数字化提供关键技术支撑。

主要观点

• AI技术发展范式：AI经历了三个阶段，第一代是基于知识的符号主义人工智能，第二代是基于数据的连接主义人工智能，第三代则是融合知识与数据的混合驱动人工智能。
• AI技术应用方向：
  • 运检侧：通过机器学习、深度学习等技术实现精益化管理，提升现场作业的效率和准确性。
  • 调度侧：基于强化学习和深度学习技术，提升电网调度的智能化水平，实现智能预测、智能告警、智能决策等功能。
• AI与AR结合的优势：AI与增强现实（AR）技术结合，能够提供更加智能化、互动性强的用户体验，提升工作效率和决策支持能力。
• AI在电力系统中的作用：AI在新型电力系统中主要用于解决高比例新能源接入带来的不确定性问题，提升电网的安全性、可靠性和运营效率。

关键信息

技术趋势：由量变到质变

AI技术正从数据积累和模型优化走向真正的智能应用，通过场景驱动的方式不断迭代和优化。

落地途径：场景驱动AI迭代

AI的应用强调在具体业务场景中不断优化模型和系统，提高其在实际应用中的准确性和实用性。

具体示例：现场作业辅助系统

AI和AR技术结合，构建了包括AR眼镜端、远程专家端和AI辅助工具箱在内的现场作业辅助系统，实现智能识别、智能提示、智能监督等功能。

未来展望：厚积薄发快速提升

随着AI与AR等技术的不断融合，电力系统的智能化、自动化和无人化运维将快速提升，为新型电力系统的建设提供重要支撑。

AI技术应用场景

（一）以LSTM/lightGBM为基础的功率预测方向

• 目标：提升负荷预测的准确性，优化电力资源调度。
• 技术路线：基于机器学习和统计分析技术，构建高质量数据集，实现智能识别和预测。

（二）以CNN为基础的设备状态智能识别方向

• 目标：实现设备状态的自动识别和故障预警。
• 技术路线：结合CNN技术，应用于变电站远程巡检和调控领域的自动成图、传动试验等。

（三）以DRL为基础的源网荷储优化调度方向

• 目标：解决新能源高渗透率下的电网优化调度问题。
• 技术路线：采用强化学习算法，实现“省地协同、两时段优化、当地自治”的调度策略。

（四）以RPA/NLP/AR为基础的数字化班组方向

• 目标：实现业务流程自动化和现场作业智能化。
• 技术路线：
  • RPA负责业务流程的可视化配置和自动执行；
  • NLP构建基于知识检索的问答模型和虚拟专家；
  • AR实现便携式可视化和远程专家指导。

AI与AR技术结合的优势

• 智能化体验：通过语音识别、人脸识别等技术，实现与虚拟对象的智能交互。
• 提高工作效率：AI自动化处理数据，AR优化生产流程，提升准确度和效率。
• 更好的决策支持：结合AI和AR的可视化能力，实现更加智能化的决策支持。
• 降低成本：通过自动化和智能化手段减少人力资源依赖，提升运营效率。

电力系统智能化应用

智能巡检

• 采用智能巡检机器人+高清视频+AI分析技术，实现远程智能巡视、设备在线监测、智能操作辅助、智能安全监护等功能。
• 支持与主设备监控系统、高清视频系统、机器人系统联动，提高系统协作水平。

智能识别

• 利用站内高清视频和巡检机器人进行设备状态识别与故障预警，实现智能化巡检。

智能联动与协作

• 支持多业务系统间的联动与协作，提升整体系统的协同效率和智能化水平。

AI在电力行业竞赛中的应用

• 国网AI大赛：
  • 赛道1：电网厂站接线图识别：采用YOLO及PPOCR算法，实现图元、字体、拓扑关系的自动识别，取得第六名成绩。
  • 赛道2：电网运行信息智能检索：采用Bridging Text-to-SQL算法，将自然语言查询转化为SQL语句，实现智能信息检索。
  • 赛道3：新能源发电预测：采用AI算法超越传统方法，实现对新能源发电的精准预测。
  • 赛道4：电网运行组织智能安排：实现对电力调度的智能决策支持。

电力系统未来发展方向

1. 智能化电网：实现自动化、智能化的能源调度与管理，提升能源利用率和节能减排水平。
2. 无人化运维：通过AI技术实现设备的自动监测、预警和维护，提升运维效率。
3. 能源交易平台：基于区块链和AI算法，构建分布式能源交易系统，促进能源可持续利用。
4. 智慧能源管理：通过AI技术对能源消耗进行实时监测与管理，如智能电表分析家庭能源使用情况，提供节能建议。
5. 新能源开发：AI技术用于新能源预测、优化和开发，提升新能源的利用效率和可靠性。

电力公司AI应用现状

国家电网及南方电网已提出AI发展规划，推动AI与电力行业的深度融合，提升电网的安全性、可靠性和运营效率。

总结

AI技术在新型电力系统中发挥着越来越重要的作用，通过与AR等技术的融合，推动电网向智能化、自动化和无人化方向发展。AI在负荷预测、设备识别、故障诊断、优化调度等方面的应用，已取得初步成果，并在电力行业竞赛中表现优异。未来，随着AI技术的不断进步和应用场景的拓展，其将在电力系统中实现更深层次的融合与创新。