5. 智能体与业务编排
5.1 Agent技能链
技能定义
智能能源Agent需要具备多种技能,通过技能链组合完成复杂任务:
核心技能
1. 数据采集技能(Data Collection)
- 功能:从各种数据源采集能源数据(SCADA、传感器、气象站等)
- 输入:数据源配置、采集参数
- 输出:采集到的数据(时序数据、结构化数据)
- 实现:基于Modbus、IEC61850、MQTT等协议
- 应用场景:实时数据采集、历史数据同步
2. 数据预处理技能(Data Preprocessing)
- 功能:清洗、转换、标准化数据
- 输入:原始数据
- 输出:预处理后的数据
- 实现:基于Pandas、NumPy等数据处理库
- 应用场景:数据清洗、特征工程
3. 负荷预测技能(Load Forecasting)
- 功能:预测未来电力负荷
- 输入:历史负荷数据、气象数据、时间特征
- 输出:负荷预测结果(预测值、置信区间)
- 实现:基于LSTM、Transformer、Prophet等模型
- 应用场景:短期负荷预测、长期负荷预测
4. 新能源预测技能(Renewable Energy Forecasting)
- 功能:预测风电、光伏等新能源发电量
- 输入:气象数据、历史发电数据、设备状态
- 输出:新能源发电预测结果
- 实现:基于Transformer、Prophet等模型
- 应用场景:风电预测、光伏预测
5. 设备状态监测技能(Equipment Monitoring)
- 功能:监测设备运行状态,识别异常
- 输入:设备监测数据(温度、振动、电流等)
- 输出:设备状态评估、异常告警
- 实现:基于时序异常检测算法
- 应用场景:设备健康监测、故障预警
6. 故障预测技能(Failure Prediction)
- 功能:预测设备故障概率和剩余寿命
- 输入:设备监测数据、历史故障记录
- 输出:故障预测结果(故障概率、故障类型、预计时间)
- 实现:基于XGBoost、LightGBM等模型
- 应用场景:预测性维护、故障预防
7. 调度优化技能(Dispatch Optimization)
- 功能:优化电网调度方案
- 输入:负荷预测、新能源预测、机组信息、约束条件
- 输出:最优调度方案(发电计划、线路潮流等)
- 实现:基于遗传算法、粒子群算法、强化学习等
- 应用场景:日度调度、实时调度
8. 能耗分析技能(Energy Consumption Analysis)
- 功能:分析能源消费模式,识别节能机会
- 输入:能耗数据、设备信息、生产数据
- 输出:能耗分析报告(消费趋势、异常分析、节能建议)
- 实现:基于统计分析、机器学习方法
- 应用场景:能耗监控、节能优化
9. 碳排放计算技能(Carbon Emission Calculation)
- 功能:计算碳排放量,分析碳排放来源
- 输入:能耗数据、排放因子、活动数据
- 输出:碳排放计算结果(总排放量、分项排放、减排建议)
- 实现:基于IPCC方法学、行业标准
- 应用场景:碳足迹计算、减排分析
10. 报告生成技能(Report Generation)
- 功能:生成各类分析报告
- 输入:分析结果、报告模板
- 输出:格式化的报告文档(PDF、Excel、Word)
- 实现:基于模板引擎、大语言模型
- 应用场景:调度报告、维护报告、分析报告
技能链设计
技能链按照业务流程组织,形成完整的处理流程:
5.2 业务流程编排
智能调度流程
流程设计
# 智能调度工作流
workflow:
name: 智能电网调度
description: 自动化的电网调度流程,包括数据采集、预测、优化和执行
triggers:
- type: schedule
cron: "*/15 * * * *" # 每15分钟执行一次
- type: webhook
path: /api/dispatch/trigger
nodes:
# 1. 数据采集
- id: collect-grid-data
type: data-collector
name: 采集电网数据
config:
sources:
- scada-system
- load-monitoring-system
- generation-monitoring-system
interval: 300 # 5分钟
# 2. 负荷预测
- id: forecast-load
type: ai-agent
name: 负荷预测
agent: load-forecast-agent
model: lstm-load-forecast-v2
inputs:
historical_load: ${collect-grid-data.load_data}
weather: ${collect-grid-data.weather_data}
time_features: ${collect-grid-data.time_features}
timeout: 60
# 3. 新能源预测
- id: forecast-renewable
type: ai-agent
name: 新能源预测
agent: renewable-forecast-agent
model: transformer-renewable-v2
inputs:
weather: ${collect-grid-data.weather_data}
historical_generation: ${collect-grid-data.renewable_data}
equipment_status: ${collect-grid-data.equipment_status}
timeout: 60
# 4. 调度优化
- id: optimize-dispatch
type: optimization-agent
name: 调度优化
agent: dispatch-optimization-agent
algorithm: genetic-algorithm-v2
inputs:
load_forecast: ${forecast-load.result}
renewable_forecast: ${forecast-renewable.result}
generation_capacity: ${collect-grid-data.capacity_data}
constraints: ${collect-grid-data.constraints}
optimization_objectives:
- minimize_generation_cost
- maximize_renewable_utilization
- minimize_curtailment
timeout: 300
# 5. 方案验证
- id: validate-solution
type: validation-agent
name: 方案验证
agent: solution-validation-agent
rules:
- voltage_constraints
- thermal_constraints
- frequency_constraints
- stability_constraints
inputs:
solution: ${optimize-dispatch.solution}
grid_state: ${collect-grid-data.current_state}
# 6. 人工审核(可选)
- id: human-review
type: human-task
name: 人工审核
condition: ${validate-solution.risk_level} == "high"
assignee: grid-dispatcher
inputs:
solution: ${optimize-dispatch.solution}
validation_result: ${validate-solution.result}
# 7. 执行调度
- id: execute-dispatch
type: dispatch-executor
name: 执行调度
condition: ${validate-solution.valid} == true
system: scada-system
commands: ${validate-solution.approved_solution}
# 8. 监控执行
- id: monitor-execution
type: monitor-agent
name: 监控执行
interval: 300 # 每5分钟监控一次
inputs:
dispatch_plan: ${execute-dispatch.plan}
actual_state: ${collect-grid-data.current_state}
actions:
- type: alert
condition: ${monitor-execution.deviation} > 0.1
message: "调度执行偏差超过10%"
# 9. 生成报告
- id: generate-report
type: report-generator
name: 生成调度报告
template: dispatch-report-template
inputs:
forecast_results:
load: ${forecast-load.result}
renewable: ${forecast-renewable.result}
optimization_result: ${optimize-dispatch.result}
execution_result: ${monitor-execution.result}
output_format: pdf
# 10. 完成
- id: complete
type: response
name: 完成
data:
status: success
report: ${generate-report.report_path}