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人工智能技术在电力系统中的应用

1 人工智能描述

人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为 AI。它是研究、开发用于模

拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的

能以人类智能相似的方式作出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言

识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。“人工智能”一词最初是在 1956 年

Dartmouth 学会上提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的

概念也随之扩展。人工智能是一门极富挑战性的科学，从事这项工作的人必须懂

得计算机知识，心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学，它由不同的领

域组成，如机器学习，计算机视觉等等，总的说来，人工智能研究的一个主要目

标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时

代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。例如繁重的科学和工程计算本

来是要人脑来承担的，现在计算机不但能完成这种计算, 而且能够比人脑做得更

快、更准确，因之当代人已不再把这种计算看作是“需要人类智能才能完成的复

杂任务”, 可见复杂工作的定义是随着时代的发展和技术的进步而变化的 , 人工

智能这门科学的具体目标也自然随着时代的变化而发展。它一方面不断获得新的

进展，一方面又转向更有意义、更加困难的目标。目前能够用来研究人工智能的

主要物质手段以及能够实现人工智能技术的机器就是计算机 , 人工智能的发展

历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外, 人工

智能还涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语

言学、医学和哲学等多门学科。人工智能学科研究的主要内容包括：知识表示、

自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理计算机

视觉、智能机器人、自动程序设计等方。

近年来，随着人工智能理论技术的不断发展，以模糊技术、人工神经网络和

遗传算法为代表的智能理论方法在电力系统领域得到了十分广泛的应用。众所周

知，电力系统是由各类发电装置、输配电线路、变压器以及用电装置等一系列单

元组合而成的大规模动态系统，电力系统本质上是一个非线性动态大系统，存在

着许多极为复杂的工程计算和非线性优化问题，例如：电力网络的无功优化调度、

电力系统规划运行、发电机组的优化组合、电力系统最优潮流计算、电力市场的

交易定价等一系列问题。而这些问题都是多参数，多约束的非凸优化问题。长期

以来，电力系统自动化研究者一直在寻找高效可靠的方法来解决这些问题。然而

有许多电力系统中存在的问题无法得到快速与精确的结果。其主要原因在于：

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