隨著人工智能技術的興起，人工智能技術應用在電力系統的運行、控制、管理等領域。人工智能技術在電力系統中的應用不僅拓展了人工智能技術的應用范圍，而且擴展了人工智能技術憑借自動化和智能化程度高等優勢，提升了電力產業的智能化升級。人工智能技術使電力系統真正實現決策智能和管理智能。通過分析和總結人工智能技術在電力系統中的應用現狀，對電力系統中人工智能的發展方向進行了展望。

1 引言

近年來,隨著人工智能技術在生活中的普及，人工智能技術被人們熟知。國家發改委將這項技術納入發展規劃與戰略，并強調要將人工智能技術應用到各行業。在“電力發展十三五規劃”中著重強調，必須將人工智能技術與電力系統相結合，構建“智能電網”造福人民。為響應國家政策，國內一些科研單位首當其沖，嘗試將人工智能技術與電力系統結合，2015 年谷歌將 AI 技術引入數據中心，依托 AI 技術谷歌探索出了有效的管理設備和平衡電力供應的方法，節省了公司巨大的能源開支。緊隨其后 2016 年百度公司建立了人工智能樓宇來節省電力資源，而百度未來將聚焦于以人工智能核心技術為基礎，將涉足電力系統的每個環節。作為人工智能在電力行業中應用的領軍者，美國通用電氣公司（GE）在電力系統的客戶服務、信息化建設、能源服務、生產運營、電力調度和科學研究領域運用人工智能技術。因此，AI 技術在電力系統中具有廣闊的應用前景。

2 人工智能技術

AI（Artificial Intelligence）是人工智能技術的縮寫，AI 是一門新科技，它是研究用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論和方法的技術。AI 技術的發展包括三個重要階段：技術驅動、數據驅動和情境驅動。AI 技術在技術驅動階段取得了最大的動力。特別是在達特茅斯會議召開之后，算法程序語言逐漸被人們所熟知，越來越多的開發人員對其投入了極大熱情，第一波人工智能開發已經掀起。AI 技術三個發展階段如圖 1 所示。

目前 AI 技術也取得了顯著的成就。如：1997 年IBM“深藍”擊敗了國際象棋冠軍，2011 年蘋果公司發布了手機語音助手 Siri，2016 年 Alpha Go 戰勝圍棋世界冠軍李世石等。此外在基于 AI 的模式識別方面：人臉識別、文本識別、車牌識別和指紋識別等功能也逐漸成熟。在自動工程方面的成就主要有自動駕駛技術、印鈔工廠流水線生產和獵鷹系統的自動繪圖。從功能結構上來分析，AI 產業布局可以分為三個層面：第一是基礎層面，在這個層面上主要有事視頻內容識別、情景感知計算、語音識別和自然語言處理等操作，這些操作作為人工智能技術的底層支撐。二是理論層面，以機器學習算法為主，它為 AI 技術應用奠定了理論基礎。第三個是應用層面，主要以人工智能技術應用的方面為主，如機器學習應用，計算機視覺應用，手勢控制應用、語音翻譯應用、智能機器人應用。人工智能技術產品布局如圖 2 所示。

人工智能技術的優勢體現在我們的工作、生活、學習等各個方面，在工作方面它可以幫助我們提高生產效率，幫助我們擺脫沉重，重復的任務，幫助我們擺脫復雜的數據整理，統計和應用程序。隨著技術的發展，人工智能技術也將取得重大突破，徹底改變我們的生活。

3 電力系統的現狀

中國電力工業的發展經歷艱難的 67 年，它的成長分為五個階段分別是：萌芽期、成長期、發展期、上升期。具體每個發展階段詳細情況如表 1 所示。

電力工業的快速發展使得國家對電力系統自動化的需求不斷增加。同時，電力系統自動化和智能化也是電力系統的發展方向。隨著我國全社會用電量的不斷增長，國家電網在 2009 年 7 月制定了智能電網的發展規劃，全面建成統一的智能化電網，屆時電網優化配置資源將大幅提升，如表 2 所示為 2009 年至今我國在智能電網方面投資情況。

我們可以由數據看出，隨著時間的增長，我國在智能化電網投資占比也越來越大，這也表明我國電網的發展正在朝著智能化方向發展。我國電力發展的基本方針是：提高能源效率，保護生態環境，加強電網建設，大力開發水電，優化發展煤電，積極推進核電建設，鼓勵新能源發電，深化體制改革。在此方針的指導下，未來我國電力發展將呈現自動化水平高、經濟高效和環保、技術進步和產業升級步伐加快的顯著特點。

4 人工智能AI在電力系統中的應用現狀

隨著電力行業和 AI 技術的發展，將 AI 技術應用到電力行業中，不僅是電力行業發展的必然選擇，也是能源電力轉型的重要戰略支撐。人工智能技術有助于解決非線性的電力系統問題，如：人工神經網絡在繼電保護中的應用、人工智能算法在電力系統運行中的應用、模糊理論在電力系統運行中的應用和專家系統在電力系統運行中的應用。

國內的學者也將 AI 技術同電力相結合并應用，如章熙、黃育松[1]等人，開展了對人工智能技術應用到電力調度自動化系統研究，研究結果表明 AI 技術可以穩定和科學的完成電力調度。趙啟純[2]將基于AI 技術的電力系統故障診斷同常規的電路系統診斷方法進行比對，發現 AI 技術可以精準的定位電路故障位置，并給出最優的診斷方案。孫秋野[3]等人對 AI 技術在電力系統中的應用現狀進行分析，發現人工智能技術是解決復雜系統決策和控制的必要手段。梁純[4]等人針對船舶電力系統故障診斷的復雜問題，為達到快速診斷的目的，基于 AI 技術設計了神經網絡模型，給出了推理機的故障診斷流程。陶玉波等人[5]利用人工智能技術提出了對短期風電功率預測的模型和方法。總之，人工智能技術在電力系統中的應用已經很普遍。因此，人工智能在能源和電力領域的應用可歸納如下：傳統方法的智能化，關鍵技術的延伸和創新，以及多種因素的智能化融合。

5 電力系統發展展望

新一代電力系統的發展應伴隨著人工智能技術的穩定性，同步性和長期發展。基于無處不在的傳感技術為基礎，以深度學習、物聯網和大數據區塊鏈等新興技術為依托[6]，人工智能技術正在不斷成熟。在新一代的電力系統未來終將是智能化的電力系統，AI 技術將會遍布于電力系統設備管理和系統控制、能量管理和交易等領域。

全新的電力系統具備自動、自主的新模式，以電力系統的安全、經濟和穩定運行為基礎，提供電力系統的運行效率，減少運行成本。所以快速發展的人工智能技術，對未來能源電力系統各環節發展形態，系統整體效率，運行控制方式和運營模式帶來革命性、顛覆性影響，也是針對新一代電力系統前瞻性研究的重要方向。

6 結語

隨著 AI 技術的不斷發展，將人工智能技術與電力系統相結合的應用也越來越多，在應用中取得了良好的效果。目前電能已經成為人類生活不可或缺的一部分，伴隨著電力系統的飛速發展，其產生了海量的電力系統數據。面對這些海量的數據，人工管理復雜程度呈指數上漲。在這些背景下，人工智能技術以其高度自動和智能化脫穎而出，因此人工智能技術在電力系統中的應用前景十分廣闊。將人工智能技術和電力系統相結合不但加強了智能科學在電網中的科研和應用，而且能更加確保電網系統持續、穩定、安全和經濟運行。