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【智控电网】人工智能技术在电网全专业的应用案例解析(史上最全)

 卡布卡让 2024-03-26 发布于贵州
前言:(阅读超过10万,我将更新详细内容)电力是先相对保守的没数据泄露、平台不稳定都会对电网带来巨大的灾难。因此对于新技术的利用,也相对的比较之后(不是不用,是没有试错的必要)。所以人工智能在国网南网应用的也不是很超前,仅见的诸如“数字人问答”、“图像识别”、“智能辅助决策”等。时间有限写的不是很全,先上一部分剩下的我投放在“知识星球”。
文末附件:南方电网百大项目技术推广名录

1. 人工智能技术 发电场景

1. 设备健康管理与预测性维护

发电设备如汽轮机、发电机等是发电厂的核心资产。传统的维护方式往往是基于固定的时间进行定期检修,这种方式可能导致资源的浪费,或者因为未能及时发现潜在问题而引发设备故障。而人工智能技术可以通过对设备运行数据的实时监测和分析,预测设备的健康状态,提前发现潜在的故障风险,从而进行针对性的维护。这不仅可以减少非计划停机时间,提高设备的利用率,还可以降低维护成本。

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2. 能源管理与优化

发电厂的能源管理涉及到燃料的采购、存储、使用等多个环节。人工智能技术可以通过对历史数据和实时数据的分析,预测能源需求,优化能源分配和调度,确保发电过程的连续性和稳定性。同时,人工智能技术还可以帮助发电厂实现节能减排,提高能源利用效率,降低运营成本。

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3. 智能控制与自动化

传统的发电过程往往需要大量的人工操作和监控。而人工智能技术可以通过建立精确的数学模型和算法,实现发电过程的自动化控制和优化。例如,通过智能控制系统,可以自动调节发电设备的运行参数,确保其在最佳状态下运行;通过智能巡检系统,可以自动检测设备的运行状态,及时发现并处理异常情况。

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4. 安全管理与风险评估

发电厂的安全管理至关重要。人工智能技术可以通过对设备运行数据、环境参数等进行实时监测和分析,及时发现潜在的安全隐患,并进行风险评估和预警。这有助于发电厂提前采取措施,防止安全事故的发生,保障人员和设备的安全。

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2. 人工智能技术 输电场景

1. 智能巡检与故障预测

传统的输电线路巡检通常依赖人工进行,这种方式不仅效率低下,而且容易受到天气、地形等条件的限制。而人工智能技术的应用,使得智能巡检成为可能。通过无人机、机器人等智能设备搭载高清摄像头和传感器,可以实现对输电线路的实时巡检,并通过图像识别和数据分析技术,自动检测线路上的缺陷和潜在故障。同时,人工智能技术还可以根据历史数据和实时数据,预测线路故障的发生概率和位置,为及时维修和更换提供有力支持。 

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2. 输电容量优化与调度

在输电过程中,如何合理分配和调度输电容量,确保电能的安全、高效传输是一个重要问题。人工智能技术可以通过对电网运行状态、负荷情况、天气条件等多因素的综合分析,实现输电容量的优化调度。这不仅可以提高电网的输电能力,还可以降低输电损耗,提高经济效益。 

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3. 输电线路安全监控与风险评估

输电线路的安全稳定运行对于整个电力系统的稳定运行至关重要。人工智能技术可以通过对线路运行状态的实时监测和数据分析,及时发现线路上的异常情况,如过热、过载、舞动等,并进行风险评估和预警。这有助于及时采取措施消除安全隐患,防止事故的发生。

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4. 智能化设备管理与维护

输电设备如输电塔、绝缘子等是输电线路的重要组成部分。人工智能技术可以实现对这些设备的智能化管理和维护。通过实时监测设备的运行状态和性能参数,可以预测设备的维护周期和更换时间,避免设备因故障而引发的停电事故。同时,通过智能诊断技术,可以实现对设备故障的精准定位和快速处理,提高维护效率和质量。

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3. 人工智能技术 变电场景

1. 智能监控与故障预警

传统的变电站在运行过程中,通常需要人工进行定期的巡检和故障排查。然而,这种方式不仅效率低下,而且容易受到人为因素的影响,导致故障的发现和处理不及时。通过人工智能技术,可以实现对变电站的实时监控和智能分析。例如,利用高清摄像头和传感器收集变电站的运行数据,再通过图像识别和数据分析技术,可以自动识别设备异常和潜在故障,并提前发出预警,以便运维人员及时进行处理。

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2. 智能操作与控制

变电站内通常包含大量的开关、刀闸等操作设备,传统的人工操作方式不仅繁琐,而且容易出错。通过人工智能技术,可以实现对这些设备的智能操作和控制。例如,通过机器学习算法,可以自动学习和掌握设备的操作规律,实现设备的自动开合和调节;同时,还可以根据电网的运行状态和负荷情况,自动调整变压器的分接头位置,以保证电压的稳定和合理分配。

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3. 优化资源配置与调度

在变电过程中,如何合理分配和调度电力资源,以满足不同用户的用电需求,是一个重要的问题。人工智能技术可以通过对电网运行状态、负荷情况、设备性能等多因素的综合分析,实现电力资源的优化配置和调度。例如,通过预测分析技术,可以预测未来的电力负荷变化趋势,从而提前调整变压器的容量和配置,以应对可能的负荷高峰;同时,还可以根据设备的运行状态和性能参数,自动调整设备的运行模式和负荷分配,以提高设备的利用效率和降低能耗。

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4. 智能化设备管理与维护

变电站内包含大量的设备,这些设备的运行状态和性能直接影响到整个电网的稳定性和安全性。通过人工智能技术,可以实现对设备的智能化管理和维护。例如,通过实时监测设备的运行状态和性能参数,可以预测设备的维护周期和更换时间;同时,通过智能诊断技术,可以实现对设备故障的精准定位和快速处理,减少故障对电网运行的影响。

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4. 人工智能技术 配电场景

1. 智能故障检测与定位

配电网络覆盖广泛,设备众多,传统的故障检测和定位方式往往耗时耗力。而人工智能技术可以通过对配电网的实时监测和数据分析,迅速准确地检测出故障发生的位置和原因。例如,利用图像识别和深度学习技术,可以自动识别出设备异常和潜在故障,并通过算法分析确定故障的具体位置和类型,为维修人员提供精确的故障信息,提高故障处理的效率。

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2.台区智能负荷预测与调度尤其加入风光储上网

配电网络需要根据用户的用电需求和负荷变化进行灵活的调度和分配。人工智能技术可以通过对历史数据和实时数据的分析,预测未来的负荷变化趋势和峰值,从而提前制定调度计划,优化电力资源的分配。这不仅可以确保电力供应的稳定性和可靠性,还可以降低配电网络的损耗和成本。重点是提升就地消纳率(国网对这个指标还是比较严格的)。

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3. 智能巡检与设备维护

配电设备数量庞大,传统的巡检方式不仅效率低下,而且容易遗漏。人工智能技术可以通过无人机、机器人等智能设备,实现对配电网络的自动巡检。这些设备搭载高清摄像头和传感器,可以实时采集设备的运行状态和周围环境信息,并通过图像识别和数据分析技术,自动识别出设备的异常状态和潜在风险。同时,根据设备的运行历史和维护记录,人工智能技术还可以预测设备的维护周期和更换时间,为设备的预防性维护提供有力支持。

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4. 智能配电网优化规划

随着电力需求的不断增长和分布式能源的快速发展,配电网的优化规划变得尤为重要。人工智能技术可以综合考虑配电网的结构、负荷分布、设备性能等多个因素,通过优化算法和模型,提出配电网的优化规划方案。这不仅可以提高配电网的供电能力和经济性,还可以降低配电网的损耗和环境影响。

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5. 人工智能技术 用电场景

1. 智能用电安全监控

用电安全一直是用户关注的重点。在智能化的用电场景中,通过安装智能传感器和监控设备,可以实时监测电路的运行状态,及时发现和处理潜在的安全隐患。例如,当电路出现过载、短路等异常情况时,系统可以自动切断电源,防止事故的发生。同时,智能用电系统还可以提供远程监控和报警功能,让用户随时了解电路的运行状态,确保用电安全。

6. 人工智能技术 新能源

一、智能化能源管理与调度

新能源的供应具有不稳定性和间歇性的特点,如何对其进行高效管理和调度,确保供需平衡,一直是新能源领域面临的挑战。而人工智能技术的应用,为这一问题的解决提供了有效途径。

通过收集和分析大量的能源数据,人工智能系统能够预测未来的能源需求和生产量,进而控制能源的分配和调度。例如,在风光互补发电系统中,人工智能可以根据天气预测和实时数据,智能调整风电和光伏发电的出力比例,确保电力供应的稳定性和可靠性。

二、新能源设备智能运维与故障诊断

新能源设备的运行状态和性能直接影响到能源的产量和质量。传统的运维方式往往依赖于人工巡检和经验判断,效率低下且易出错。而人工智能技术的应用,使得新能源设备的运维和故障诊断变得更加智能和高效。

通过安装传感器和监测设备,人工智能可以实时收集设备的运行数据,并利用机器学习和深度学习算法对数据进行分析和处理。系统可以自动识别设备的异常状态和潜在故障,并提前发出预警,帮助运维人员及时采取措施进行修复,避免设备损坏和能源损失。

此外,人工智能还可以对设备的性能进行优化和提升。通过对设备历史数据的分析和学习,人工智能可以找到设备的最佳运行参数和维护策略,提高设备的运行效率和稳定性。

三、智能充电与储能系统

随着新能源汽车的普及和电动汽车充电需求的增加,充电设施的建设和管理成为了一个重要问题。而人工智能技术的应用,使得充电设施变得更加智能和便捷。

通过安装智能充电桩和充电管理系统,人工智能可以实时监测充电桩的运行状态和充电需求,智能调整充电功率和充电时间,确保充电设施的高效利用和电动汽车的快速充电。

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7. 人工智能技术 电网营销专业场景

一、防窃电场景

防窃电一直是电网营销领域的重要工作,传统的防窃电手段主要依赖于人工巡检和简单的设备监测,效率低下且易漏检。而人工智能技术的应用,使得防窃电工作变得更加智能和高效。

首先,通过安装智能电表和传感器,电网企业可以实时收集用户的用电数据,包括用电量、用电时间、用电负荷等。利用大数据分析和机器学习算法,人工智能系统可以对这些数据进行深度挖掘和分析,发现异常用电行为,如电量骤减、用电负荷异常波动等,这些都是窃电行为的重要线索。

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其次,人工智能系统可以构建用户用电行为模型,通过对比实际用电数据与模型预测数据的差异,判断是否存在窃电行为。这种基于用户行为分析的防窃电方法,大大提高了检测的准确性和可靠性。

二、业扩报装场景

业扩报装是电网营销中的关键环节,涉及到用户用电需求的受理、方案设计、施工安装等多个环节。传统的业扩报装流程繁琐、效率低下,难以满足用户的快速响应需求。而人工智能技术的应用,为业扩报装流程带来了革命性的变革。

首先,通过智能客服和在线服务平台,电网企业可以为用户提供24小时不间断的在线咨询和报装服务。用户只需在平台上填写相关信息和需求,系统即可自动受理并生成报装工单。这不仅提高了受理效率,还降低了人工成本。

其次,人工智能系统可以根据用户的用电需求和现场条件,智能生成报装方案。系统可以综合考虑电网结构、设备容量、用电负荷等因素,为用户量身定制最优的报装方案。这不仅可以提高报装质量,还可以减少后续改造和扩容的成本。

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此外,人工智能还可以对业扩报装流程进行实时监控和管理。通过可视化平台,管理人员可以实时查看报装进度、施工质量等信息,及时发现问题并进行处理。这不仅可以提高流程的透明度和可控性,还可以提升用户满意度和信任度。

8. 人工智能技术 电网运检专业场景

一、智能巡检与故障识别

传统的电网巡检主要依赖人工,存在巡检周期长、易漏检、效率低下等问题。而人工智能技术的应用,使得巡检工作变得更加智能和高效。

首先,通过无人机、机器人等智能巡检设备,电网企业可以实现对电网设备的自动化巡检。这些设备可以搭载高清摄像头、红外热像仪等传感器,对电网设备进行全方位、多角度的拍摄和检测,获取大量的巡检数据。

其次,利用图像识别、深度学习等人工智能技术,对巡检数据进行智能分析和处理。系统可以自动识别设备的异常状态和潜在故障,如设备发热、绝缘破损、锈蚀等,并生成详细的巡检报告和故障预警信息。

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此外,人工智能还可以结合历史数据和专家知识,对设备的运行状态进行预测和评估,为运维人员提供科学的决策支持。

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二、智能诊断与故障处理

当电网设备出现故障时,传统的故障诊断和处理方式往往依赖于运维人员的经验和技能,存在诊断不准确、处理时间长等问题。而人工智能技术的应用,使得故障诊断和处理变得更加智能和精准。

首先,通过数据挖掘和机器学习算法,人工智能系统可以对大量的故障数据进行深度分析和学习,建立故障诊断模型。当设备出现故障时,系统可以自动匹配故障特征和模型,快速定位故障原因和位置。

其次,人工智能系统还可以根据故障类型和严重程度,智能推荐处理方案和维修措施。运维人员可以根据系统的建议进行针对性的处理,提高故障处理的效率和准确性。

此外,人工智能还可以结合远程监控和控制系统,实现对故障设备的远程操作和维修,减少运维人员的现场工作量。

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9. 人工智能技术 电网调度专业场景

一、智能预测与决策支持

电网调度业务需要对电网的负荷、发电能力、设备状态等进行实时监测和预测,以制定合理的调度计划。传统的方法主要依赖于人工分析和经验判断,存在预测不准确、决策效率低下等问题。而人工智能技术的应用,使得电网调度的预测和决策更加精准和高效。

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通过深度学习和大数据分析技术,人工智能系统可以对历史数据进行挖掘和学习,建立精确的预测模型。这些模型可以实时预测电网的负荷变化、发电能力波动以及设备故障概率等,为调度人员提供准确的决策依据。同时,系统还可以根据预测结果,自动生成调度计划,优化电网的运行状态,提高供电的可靠性和经济性。

二、智能优化与协同调度

电网调度业务需要综合考虑多个因素,如电源分布、负荷需求、传输能力等,以实现电网的最优运行。传统的调度方法往往采用局部优化或经验规则,难以实现全局最优。而人工智能技术的应用,可以通过全局优化和协同调度,实现电网的高效运行。

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利用人工智能的优化算法,如遗传算法、粒子群优化等,可以对电网的调度方案进行全局优化。系统可以综合考虑各种因素,如经济性、可靠性、环保性等,生成最优的调度方案。同时,人工智能还可以实现多源协同调度,协调不同电源之间的出力,平衡电网的供需关系,提高电网的运行效率。

三、智能监控与故障处理

电网调度业务需要对电网的运行状态进行实时监控,及时发现和处理故障,确保电网的安全稳定运行。传统的监控方法主要依赖人工巡检和设备告警,存在响应速度慢、处理效率低下等问题。而人工智能技术的应用,可以实现电网的智能监控和故障处理。

通过图像识别、语音识别等技术,人工智能系统可以实时监测电网设备的运行状态和参数变化。当设备出现故障或异常情况时,系统可以自动识别和报警,并生成相应的处理建议。同时,人工智能还可以结合专家系统和决策树等方法,对故障进行智能诊断和定位,为运维人员提供准确的故障处理方案。

此外,人工智能还可以实现电网的自动恢复和重构。当电网发生故障或异常情况时,系统可以自动调整电网的运行方式和参数,隔离故障区域,恢复非故障区域的供电。这大大减少了人工干预的需要,提高了故障处理的效率和准确性。

10. 人工智能技术 应急安全监控专业场景

一、防洪防汛

在防洪防汛场景中,人工智能可以实时监控河流、水库的水位变化,通过大数据分析预测洪水发生的可能性。一旦预测到洪水风险,人工智能系统可以立即启动应急响应机制,智能调度防洪物资。系统可以根据库存情况、地理位置和运输能力等因素,自动计算并优化物资调度方案,确保防洪物资能够迅速、准确地送达灾区。

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同时,人工智能还可以协助制定应急处理流程。通过深度学习算法,系统可以学习历史应急处理案例,结合当前洪水的实际情况,自动生成应急处理方案。这些方案可以包括人员疏散路线、抢险救援措施等,为救援人员提供科学、有效的指导。

此外,人工智能还可以进行最优路径规划计算。在洪水灾害中,道路可能受损或被淹没,传统的路径规划方法可能失效。而人工智能系统可以利用实时交通数据、地理信息数据等,通过机器学习算法计算出最优的救援路径,确保救援人员能够迅速到达灾区。

二、雷电山火

在雷电山火场景中,人工智能可以通过卫星遥感、无人机巡检等方式,实时监测森林火灾的发生和蔓延情况。一旦检测到火灾,系统可以立即报警,并智能调度灭火物资和设备。通过大数据分析,系统可以预测火灾的发展趋势,为灭火工作提供决策支持。

同时,人工智能还可以优化应急处理流程。系统可以根据火灾的严重程度、地理位置和救援资源等因素,自动生成灭火方案和疏散路线。这可以帮助救援人员迅速有效地开展灭火工作,减少火灾造成的损失。 

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在路径规划方面,人工智能系统可以综合考虑地形、天气、交通状况等因素,计算出最优的救援路径。这不仅可以提高救援效率,还可以降低救援人员的安全风险。

三、覆冰

在覆冰场景中,人工智能可以通过实时监测输电线路的覆冰情况,预测覆冰对电网的影响。一旦预测到覆冰风险,系统可以自动启动应急响应机制,智能调度除冰物资和设备。同时,系统还可以优化除冰工作的流程,提高除冰效率,确保电网的安全稳定运行。

此外,人工智能还可以根据实时监测数据,计算并规划最优的除冰路径。这可以帮助除冰人员快速到达覆冰严重的区域,提高除冰工作的针对性和有效性。

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