電氣工程自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用研究

張俊翔　杜鑫

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，大多數(shù)電氣工程均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，使電力系統(tǒng)運(yùn)行效率得到了明顯的提高。在此基礎(chǔ)上，加強(qiáng)電氣工程自動(dòng)化的智能化對(duì)電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展非常重要。本次著重分析了智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和具體應(yīng)用情況兩個(gè)方面。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動(dòng)化；智能化技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.142

0 前言

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)的更新?lián)Q代周期在不斷地縮短，自動(dòng)化與智能化技術(shù)均得到得到很大的提高和廣泛的應(yīng)用，在電氣工程領(lǐng)域起到了重要的作用[1]。智能化技術(shù)的應(yīng)用使電氣工程得以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化的自動(dòng)化控制，為電力行業(yè)的發(fā)展作出了巨大的貢獻(xiàn)。以下是智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和實(shí)際應(yīng)用情況。

1 智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

相比較傳統(tǒng)的電氣自動(dòng)化技術(shù)而言，智能化技術(shù)具有非常突出的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)[2]：①簡(jiǎn)化控制流程，提升電氣工程運(yùn)行的效率：以往電氣工程的制動(dòng)化控制需要人工進(jìn)行較為復(fù)雜的操作，控制流程極為繁瑣，而且任意一個(gè)參數(shù)出現(xiàn)細(xì)微的偏差都會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)正常的運(yùn)行，同時(shí)在出現(xiàn)數(shù)據(jù)差錯(cuò)、系統(tǒng)故障時(shí)，會(huì)因系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜而無(wú)法及時(shí)檢測(cè)維修，不僅影響了系統(tǒng)運(yùn)行的效率，也影響了系統(tǒng)正常運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。智能化技術(shù)可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)，該技術(shù)使電氣工程自動(dòng)化控制操作系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化，極大的提高了工作效率，也減少了操作失誤、數(shù)據(jù)出錯(cuò)的發(fā)生率，促進(jìn)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運(yùn)行[3]；②使電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)一步完善，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性：在傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化中還未實(shí)現(xiàn)真正的人工智能，相關(guān)的操作控制、數(shù)據(jù)處理分析等均要人工操作。智能化技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)真正的人工智能，可以及時(shí)地收集系統(tǒng)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，并進(jìn)行綜合性地分析，為工作人員的控制決策提供科學(xué)依據(jù)和數(shù)據(jù)支持，并且分析速度快、準(zhǔn)確率高，可以有效的確保電氣工程系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行；③成本低：在電氣工程自動(dòng)化中應(yīng)用智能化技術(shù)可以有效地減低人力成本、時(shí)間成本、資金成本。一方面，因?yàn)橹悄芑夹g(shù)使系統(tǒng)的操作控制實(shí)現(xiàn)人工智能，因此實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)人化操控，因此大大減少了操控系統(tǒng)所需的人力成本。另一方面，智能化的應(yīng)用減少了系統(tǒng)故障、數(shù)據(jù)出錯(cuò)的幾率，減少了系統(tǒng)設(shè)備維修成本，在故障發(fā)生時(shí)可以及時(shí)地進(jìn)行檢測(cè)維修，大大縮短了故障檢測(cè)和維修所用的時(shí)間，減少了系統(tǒng)故障造成的損失。

2 智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化的具體分析

2.1 在系統(tǒng)自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

智能化技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)自動(dòng)化控制中具體有3個(gè)方面：①模糊邏輯：模糊邏輯控制可以替代以往的PID控制器或者應(yīng)用在數(shù)字動(dòng)搖傳動(dòng)系統(tǒng)中，其主要組成部分包括模糊化、反模糊化、推理機(jī)和知識(shí)庫(kù)。推理機(jī)的作用主要是在系統(tǒng)發(fā)生模糊控制行為時(shí)對(duì)該行為進(jìn)行推理，然后發(fā)出正確的操控指令。知識(shí)庫(kù)包括規(guī)則庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)兩個(gè)部分，主要作用是在自動(dòng)化控制系統(tǒng)在建立相關(guān)數(shù)學(xué)模型過(guò)程中或者相關(guān)工作人員面臨難以解決的系統(tǒng)故障時(shí)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的處理分析，進(jìn)而生成科學(xué)合理的分配方案，對(duì)系統(tǒng)故障操作作出有效的預(yù)測(cè)。模糊控制器的其他類型主要分為兩種，分別是S型和M型，兩種類型的模糊控制器都包含有Ifthem模塊規(guī)則庫(kù)，但是僅M型具有控制調(diào)速的功能；②神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的梯形控制技術(shù)的不足，該技術(shù)的反向轉(zhuǎn)波算法可以良好的控制負(fù)載轉(zhuǎn)知和非起始速度的變化，定位速度快。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)比較多，具有反向?qū)W習(xí)運(yùn)算功能，其子系統(tǒng)可以根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行快速分析，從而判斷并控制轉(zhuǎn)子速度，還能夠根據(jù)電氣系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行定子電流的快速辨別。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)配備非線性一致函數(shù)估計(jì)器，具有信號(hào)處理和模式識(shí)別功能，不需要再建立相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，簡(jiǎn)化了電氣工程自動(dòng)化控制流程；③PLC是電力生產(chǎn)所需的輔助系統(tǒng)，又叫做可編程邏輯控制器，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高，傳統(tǒng)的繼電控制器也逐漸被PLC取代。PLC采用代理內(nèi)存，通過(guò)半導(dǎo)體電路實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)控制邏輯的程序化，將以往的實(shí)物器件用軟繼電器替代，可自動(dòng)切換供電系統(tǒng)并確保系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全，即使在工作環(huán)境較為復(fù)雜的條件下也可以充分發(fā)揮PLC的良好性能。

2.2 在電氣產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

設(shè)計(jì)電氣產(chǎn)品是一項(xiàng)難度較高、技術(shù)性強(qiáng)的工作，電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員不僅需要具備豐富的專業(yè)理論知識(shí)，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還應(yīng)具有與電子、計(jì)算機(jī)、磁場(chǎng)等相關(guān)的理論知識(shí)[4]。以往電氣產(chǎn)品存在的不足是設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、效率低、經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計(jì)偏差等，在一定程度上制約了電氣工程的發(fā)展。將智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以促進(jìn)電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化。智能化技術(shù)可以簡(jiǎn)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程，在設(shè)計(jì)電氣產(chǎn)品時(shí)，僅需輔助計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和CAD軟件，提高了數(shù)據(jù)反饋的速度和精確度，降低產(chǎn)品不合格率，在促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率提高的同時(shí)還可以促進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的多元化。

2.3 在系統(tǒng)故障診斷中的應(yīng)用

任何系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中均有一定的故障發(fā)生幾率，只有及時(shí)的查明造成故障的原因才能盡快處理系統(tǒng)故障，減少故障帶來(lái)的一系列不良影響，將智能化技術(shù)應(yīng)用在系統(tǒng)的故障診斷、排查中，可以達(dá)到這一效果。舉常見的變壓器設(shè)備故障為例，在系統(tǒng)變壓器設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可應(yīng)用智能化超控系統(tǒng)對(duì)滲漏油及其分解氣體進(jìn)行綜合分析，快速地確認(rèn)故障的具體位置，并為維修人員提供科學(xué)、合理的維修方案，及時(shí)恢復(fù)系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行。而在系統(tǒng)的日常運(yùn)行中，智能化技術(shù)的應(yīng)用可以有效地檢測(cè)、排查系統(tǒng)存在的安全隱患，工作人員可及時(shí)采取處理措施，使相關(guān)設(shè)備的使用壽命得到有效的延長(zhǎng)，既提高了工作效率，也減少了不必要的浪費(fèi)，減少成本。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)電力工程領(lǐng)域自動(dòng)化技術(shù)的智能化水平隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步在不斷的提升，在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，并且具有非常好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。應(yīng)充分發(fā)揮智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)要不斷地深入研究智能化技術(shù)，提高電氣工程自動(dòng)化中的智能化水平，促進(jìn)我國(guó)電氣行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

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