第卷第期年月日电力系统©动伐AutomationofElectricPowerSystemsVol.43No.1Jan.100019DOI*10.7500AEPS20180706005人工智能在电力系统及综合能源系统中的应用综述杨挺，赵黎媛，王成山(钾能电网教育部重点实验室(天津大学)，天津市300072)摘要:推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳安全高效的能源体系，需要发展更加智能的新…代电力系统及综合能源系统。人工智能(AI)是当前最具颠覆性的科学技术之一，在计算智能、感知智能和认知智能方面具有强处理能力。人工智能技术在电力系统和综合能源系统中的应用，将改变能源传统利用模式，促进系统进一步智能化。文中主要从人工智能概述、电力系统及综合能源系统对人工智能的需求，以及人工智能在能源领域中的应用儿个层面进行综述和分析，最后对人工智能在电力系统及综合能源系统中应用所面临的挑战进行了分析和展望。关键词：人工智能；电力系统;综合能源系统;机器学习0引言随着可再生能源的接入、主动式负荷(如电动汽车等)的灵活使用，以及大规模区域互联，电网已经演进成为了巨维数的典型动态大系统。而电力系统与燃气系统、热力系统耦合日渐旱密，必将形成以电为核心的综合能源系统integratedenergysystem*[丘S)[1-2]o^其研究所面临的首要问题是多数情况下难以建立精确的数学模型，或者难以单纯用数学模型来描述。近年来，各种人工智能(artificialinteligence,AI)技术，如机器学习、群体智能进化算法、模糊逻辑、专家系统等在数据解析度、学习力和计算力方面有很大突破，被应用于智能制造、智慧哄疗等领域，表现出喜人的应用效果"一铁国务院《新一代人工智能发展规划》更是将人工智能研究确立为国家战略⑸。人工智能技术在电力及综合能源系统屮应用，将实现智能传感与物理状态相结合、数据驱动与仿真模型相结合、辅助决策与运行控制相结合，从而有效捉升驾驭复杂系统的能力，提高运营的安全性和经营服务模式变革，改变能源传统利用模式，推动能源革命。20世纪80年代以专家系统和人工神经网络为代表的人工智能技术已经在电力领域得到应常囂?018-07一06；修回日期：258-1。-22。十网日败2018—11—28°国家重点研发计划资助项n(2018YFB0905000);国家自然科学基金资助项目(61571324);天津市自然科学基金重点项目(16JCZDJC30900);国家国际科技合作专项项目(2013DFA11040)o用l6-7J,当时也恰值人工智能研究的第二次浪潮。但由于数据基础、算法性能和硬件算力的限制，其实践效果存在着不足和缺陷。随着人工智能及相关技术的进步，尤其是机器学习的突破，掀起了人工智能的第三次浪潮，将从广度和深度上全面推动人工智能在电力、能源领域应用的新进展。但笔者在应用人工智能技术服务于能源系统的同吋，仍然存在着诸多疑惑：从图灵测试到进化算法，从专家系统到机器学习，人工智能的波浪式发展的原因是什么？人工智能的下•个技术突破点在哪里？新一代人工智能与相关技术的发展又为电力和综合能源系统应用带來哪些新契机？本文据此出发，通过对人工智能各技术的阐述、能源系统对人工智能的需求分析，以及新一代人工智能技术在电力和综合能源系统中的应用梳理，力图解答上述问题，以期为综合能源系统的智能化研究与发展提供有益参考。1人工智能技术从1950年图灵提出著名的图灵测试，至IJ1997年电脑“深蓝”战胜国际象棋世界冠军恿惊世界，再至IJ2016年谷歌公司DeepMind研发的AlphaGo在围棋人机大战中击败韩国棋手李世石，人工智能儿次进入公众视野，每次都引燃研究热潮⑻。人工智能是让计算机模仿人类逻辑思维和高级智可分为计算智能、感知智能和认知智能三个层次:计算智能是使机器/计算机具有高性能运算能力，甚至超越人的计算能力来处理海量数据；感知智能是使机器能够像人一样对周围环境进行感知，包回归层置络度网深信括听觉、视觉、触觉等，语音识别和图像识别即属于这一范畴;认知智能是使机器具有人类的理性思考能力，并做出正确决策判断。三种能力的融合最终让机器实现类人智慧，以全面辅助甚至替代人类工作。为实现上述功能，新i代人工智能更是着重在模糊逻辑、专家系统、机器学习等多类技术发展中演进。1.1模糊逻辑计算机能够理解的常规...