引言
随着电网技术的不断发展，交直流混联、新能源接入、大批电力电子设备应用变得越来越普遍，导致电网随机性、多源大数据性变得越来越复杂。从某种程度上讲，当代电网的运行环境更加复杂，不确定性更高，直接影响了电网调度方式。传统的电网安全分析方式和控制系统大多依赖“建模仿真”或“故障预设”，但是该模式时效性欠缺、受参数影响比较大、实用性比较差、思维场景普遍单一，很难应对数据量日益扩大、运行环境日益复杂的大电网。因此，立足大电网整体运营角度，搭建一种更加信息化、智能化、数字化的全新电网调度系统是十分有必要的。全新的电网调度系统可为电网安全运行提供有力保障。
1方案
调控辅助机器人建设的整体框架主要分为三部分，分别为数据获取层、数据分析层和数据输出展示层。数据获取层是指从调度EMS系统、操作票系统、工作票系统、调度日志系统等数据来源中进行抽取，并且将相关数据传输到调控辅助机器人的集成中。数据分析层则是对于语音数据、知识库、声纹信息等业务数据进行集中的存储、处理以及分析。数据输出展示层主要是实现对数据的输出与展示，例如电话外呼、投屏展示、短信息等形式。调控辅助机器人的设计目标，系统通过程控电话接口将调控员、运维人员电话语音接入人工智能系统，通过降噪、语音识别、语义理解提取关键字，并根据关键字智能搜索业务数据，并通过语音合成技术，实现麦克风实时互动或调度电话回复用户。调度机器人的总体框架如图1所示。
图1 电网调度机器人总体框架
2系统需求分析
电网调度作为发电机组生产和电能分配的指挥中心，是发电机组的神经中枢。调度员是电网运行的指挥者，肩负着保障电网安全、优化经济运行的重任。为保证电网的安全经济运行，各级调度(国、网、省、地、县)都制定了严格的电力调度作业规程和各种作业记录的规范填写要求，调度员在下达各项调度命令前必须认真填写(特殊紧急情况除外)，因此，调度员必须认真填写调度命令票，以保证调度员对电网设备进行正确指挥操作。电力系统的调度操作，使电网由一种运行状态转变为另一种运行状态，是一个严格有序的运行过程，必须遵守调度规程，实行分级管理。一般情况下，正常操作首先由调度员以“操作指令”或“操作许可”的形式开具符合操作要求的操作票，然后根据操作票中的步骤更改调度模拟盘的标记，检查其是否与实际相符，最后在确保操作票正确的前提下，通知相关的下一级调度，由现场的值班员执行调度操作指令，执行完后向上一级调度报告。
3电力调度机器人功能架构设计
3.1总体架构
电网调度机器人是人工智能技术在电力系统领域应用的典型案例。总体来说，调度机器人既可以实时监控电网实际运行情况，评估电网运行潜在风险；同时又可以协助现场工作人员进行相关操作，包括：发电计划调整、倒闸操作、故障处置、电网运行信息统计等。从某种意义上说，电网调度机器人可看成是调度人员的得力助手。：调度机器人功能模块主要包括：智能监控模块，由图像识别、事件生成、事件辨识等组成；智能学习模块，由文本挖掘、模型库等组成；智能决策模块，由在线评估、辅助决策、在线预测等组成；智能执行模块，由流程执行、任务执行、操作执行等组成；智能互动模块，由语音识别、语音播报、信息推送、综合展示等组成。其应用领域涉及到稳态巡航、一键执行、故障处置、信息智能搜索、异常分析。
3.2调控大数据技术
人工智能的基础在于大数据。从某种意义上讲，任何人工智能算法都离不开样本数据，尤其是以数据驱动为基础的深度学习、机器学习等算法。所以，搭建调度机器人大数据平台，将看似无关的数据进行汇集、整理、关联，形成一个通用数据支撑平台。该平台可为后续电网调度提供大量的训练样本，进而确保学习效果。从本质上讲，电网调度就是时间和空间的协调调度，其对应大数据就是时间和空间数据。如果按数据内容来分类，大数据可以分为设备参数、PMU、地理位置、气象环境、监控数据等；如果按数据来源分类，大数据可分为地理信息系统数据、调度管理系统数据、配电管理系统数据、用电采集系统数据等；如果从数据更新频率考虑，大数据可分为日数据、时数据、分数据等；如果从数据采集方式考虑，大数据可分为直接采集数据和间接采集数据等。综上所述，大数据采集、处理、存储是一项综合技术。
3.3信息安全性技术
智能化电力调度指令操作系统是一个创新的管理系统，对安全性的要求较高，因此，本文从系统认证和数据加密两方面来对系统的安全运行进行设计。系统验证作为系统安全防范的第一道关卡，有着极为重要的防护效果。智能化电力调度指令操作系统将PKI技术与人脸识别技术相结合，对登陆信息以及操作权限进行验证。当用户在登陆系统时，需接入相应的PKI验证装置，系统会对验证装置中的用户信息以及登陆密码进行自动监测，从而诊断操作用户的操作权限是否合法。需要说明的是，在进行PKI认证的过程中，系统每隔一段固定的时间自动进行刷新，若在这段间隔中系统没有检测到任何操作行为，则系统闭锁，防止他人有可乘之机。
3.4智能决策
对于电网运行事件或可能发生的故障，根据调度知识库从时间和空间两个方面深度挖掘不同电网事件之间的联系。在完成事件模式识别后，推理可能出现的安全事故并有针对性地生成处理策略。相关文献表明，许多学者以调度知识库为基础采用复杂事件处理引擎技术实时在线评估电网事件并做出决策。智能决策模块存在两种工作模式，即辅助决策和直接决策。对于多重故障类电网事件可考虑采用辅助决策模式，可实现扰动源的快速定位、准确识别。根据时空序列信息，经计算、分析快速得出对应处置策略，并下传给智能终端执行。
结束语
本文针对传统电网调度管理模式的不足，结合电网运行特点及调控需求，建立了智能化电力调度指令操作系统。从系统的总体框架、软硬件架构、关键技术以及功能应用设计等方面对现有调度指挥系统进行优化建设，充分展示了该系统能够全方位、多维度地兼顾电网操作指令的安全防误的重要作用。
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