淺析電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用

栗保振 王軍亮

天津市博控機(jī)電科技有限公司

淺析電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用

栗保振 王軍亮

天津市博控機(jī)電科技有限公司

我國(guó)對(duì)于電氣工程智能化技術(shù)的追求越來越迫切，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)優(yōu)化，解決傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)效率低下的問題，以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求。智能化技術(shù)有著智能操作優(yōu)勢(shì)，操作速度快，精度高，同時(shí)能夠大量節(jié)約工程成本，是我國(guó)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的重要方向。

電氣工程；自動(dòng)化；智能化技術(shù)；應(yīng)用

引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)都與信息技術(shù)相結(jié)合，特別是智能化技術(shù)的運(yùn)用，使電氣自動(dòng)化控制實(shí)現(xiàn)了智能化運(yùn)行。特別是目前的企業(yè)中普遍使用了自動(dòng)化技術(shù)，使電氣工程的運(yùn)行效率有所提高，而且運(yùn)行質(zhì)量明顯改善。實(shí)施了智能化管理，電氣自動(dòng)化控制工作效率有所提高，不僅確保企業(yè)運(yùn)營(yíng)的穩(wěn)定，而且還可以發(fā)揮智能遠(yuǎn)程控制的作用，保證了生產(chǎn)安全。智能化技術(shù)使得電氣自動(dòng)化控制功能得以充分發(fā)揮，使得電氣設(shè)備處于良性的運(yùn)行狀態(tài)。

1 智能化技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 提高控制系統(tǒng)的精度

電氣控制系統(tǒng)復(fù)雜程度的提高，對(duì)傳統(tǒng)的控制器的工作性能提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。由于傳統(tǒng)控制器在使用前需要設(shè)計(jì)被控對(duì)象模型，當(dāng)被控對(duì)象比較復(fù)雜或者被控對(duì)象存在很多不確定的如非線性參數(shù)變化等因素時(shí)，要精確的建立被控對(duì)象的動(dòng)態(tài)方程是很困難的，因此控制器在設(shè)計(jì)實(shí)際控制對(duì)象模型時(shí)，會(huì)采取近似模型，往往產(chǎn)生誤差，導(dǎo)致控制精度降低，影響電氣系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

因此，采用的傳統(tǒng)的控制器，無法保證復(fù)雜系統(tǒng)的控制精度，在一定能夠程度上降低了自動(dòng)化控制的工作效率。與傳統(tǒng)的控制器相比，智能化控制器有著明顯的優(yōu)勢(shì)，這是由于智能化控制器采用實(shí)時(shí)控制算法，設(shè)計(jì)時(shí)不需要建立被控對(duì)象的模型，從源頭上避免了不可控因素的出現(xiàn)，使自動(dòng)化控制器的精度得到了提升，保證了控制系統(tǒng)的精度。

1.2 提高控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性

在電氣控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)上，傳統(tǒng)的做法是控制人員根據(jù)控制系統(tǒng)的要求和控制參數(shù)的變化，依靠相關(guān)人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)已有的自動(dòng)化控制器進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。這就要求操作人員不僅具有敏銳的觀察能力，還要有豐富的專業(yè)知識(shí)和控制經(jīng)驗(yàn)，控制系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性取決于操作人員的調(diào)節(jié)。為了提高系統(tǒng)控制的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，可以采用智能化控制技術(shù)。

1.3 提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代電氣控制技術(shù)的復(fù)雜程度越來越高，各種因素的變化都會(huì)對(duì)控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響，同時(shí)，系統(tǒng)所控制的電氣設(shè)備的精度要求也越來越高。這就要求電氣系統(tǒng)在運(yùn)行過程中要保證實(shí)時(shí)的穩(wěn)定性，避免由于控制系統(tǒng)的波動(dòng)所帶來的影響。因此要求控制系統(tǒng)要有一定的穩(wěn)定運(yùn)行能力。傳統(tǒng)的自動(dòng)控制器的穩(wěn)定一致性相對(duì)較差，而智能控制器則具有較好的一致性，在處理變化輸入的數(shù)據(jù)時(shí)，智能化控制器可以通過計(jì)算方法的變化從而保證輸出的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的穩(wěn)定性要求。智能化控制器的算法是實(shí)現(xiàn)控制穩(wěn)定性的核心，對(duì)于不同的控制系統(tǒng)和控制對(duì)象，要采用不同控制算法，已實(shí)現(xiàn)不同的控制效果。智能化控制器在運(yùn)行中，采集輸入數(shù)據(jù)，根據(jù)控制要求選擇控制算法，達(dá)到預(yù)計(jì)的效果，保證了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，也保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

2.1 應(yīng)用智能化技術(shù)對(duì)電氣工程的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化

電氣工程的設(shè)計(jì)中，如果采用傳統(tǒng)的技術(shù)，就會(huì)導(dǎo)致不斷地重復(fù)勞動(dòng)，設(shè)計(jì)人員還要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改良，還要通過實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)。很多時(shí)候，一些設(shè)計(jì)中所存在的問題，設(shè)計(jì)人員還沒有考慮到，如果涉及應(yīng)用中出現(xiàn)了問題，要將問題的原因查找出來也是非常難的，導(dǎo)致很多的問題都不能夠在有效的時(shí)間內(nèi)解決。通常從事設(shè)計(jì)工作的人員要具有非常高的專業(yè)水準(zhǔn)，不僅要精通專業(yè)知識(shí)，還要懂得相關(guān)的業(yè)務(wù)知識(shí)，對(duì)于理論知識(shí)的應(yīng)用能力是非常強(qiáng)的。將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化控制中，就會(huì)使得原有的工作狀態(tài)發(fā)生了改變。設(shè)計(jì)工作通過運(yùn)行設(shè)計(jì)軟件就可以完成，而且所有的設(shè)計(jì)信息都可以在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上傳遞，由此提高了設(shè)計(jì)效率，而且設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性也有所提高。由于設(shè)計(jì)軟件都有修改功能，可以在保存原圖的情況下進(jìn)行修改，就可以節(jié)省大量的設(shè)計(jì)時(shí)間，而且設(shè)計(jì)樣式也更為豐富了。

2.2 電氣工程故障診斷應(yīng)用

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的功能越來越多，在進(jìn)行設(shè)備故障檢測(cè)和維修時(shí)，工作人員需要在系統(tǒng)運(yùn)行前進(jìn)行排查，出現(xiàn)故障則需要多方觀察和檢測(cè)，時(shí)間成本較高，且診斷維修的效果無法保證。智能化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程故障診斷當(dāng)中，能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控診斷，有效降低系統(tǒng)運(yùn)行事故發(fā)生概率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全性與穩(wěn)定性的提升。以變電站的保護(hù)裝置系統(tǒng)為例，多存在動(dòng)作速度下降和設(shè)備故障率高等問題，利用智能化技術(shù)，通過就地化保護(hù)配置方案，采用電纜直接采樣、電纜跳閘，跨間隔信息保留原GOOSE傳輸方式，使得保護(hù)動(dòng)作回路的中間環(huán)節(jié)全部取消，智能化水平大大提高，智能變電站繼電保護(hù)故障發(fā)生率低，一旦發(fā)生也可快速處理。

2.3 便于調(diào)節(jié)

在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，可利用智能化技術(shù)具備魯棒性、快速響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，提高電氣系統(tǒng)調(diào)節(jié)的靈活性和自由度，實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的隨時(shí)控制，有助于提升系統(tǒng)工作效率和運(yùn)行質(zhì)量。在智能化技術(shù)的支持下，電氣系統(tǒng)依靠數(shù)據(jù)變化對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，同時(shí)還可接受遠(yuǎn)程調(diào)控，使操作人員不受調(diào)控地點(diǎn)的限制，增強(qiáng)調(diào)控的便捷性。RISC芯片、CPU芯片、多CPU控制系統(tǒng)是智能化技術(shù)的代表，將其應(yīng)用到電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，既可以提高電氣產(chǎn)品質(zhì)量，避免自動(dòng)化控制環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，而且還可以實(shí)現(xiàn)無人控制系統(tǒng)運(yùn)行，節(jié)省人力資源配置。相比較傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制器而言，智能化控制器更具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的智能調(diào)節(jié)。

結(jié)束語(yǔ)

電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)用范圍越來越廣，對(duì)于技術(shù)升級(jí)的需求也就越來越大。智能化技術(shù)能夠在電氣工程自動(dòng)化中發(fā)揮多種作用，尤其體現(xiàn)在智能控制應(yīng)用和設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)故障診斷維修當(dāng)中。為實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，就應(yīng)在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)結(jié)合理論研究成果，將智能化技術(shù)的應(yīng)用率提升，為我國(guó)電氣工程自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)勁動(dòng)力。

[1]王茂茹.基于電氣工程自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用分析[J].電氣制作，2016(21)：71～72.

[2]任軍.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用探析[J].電氣技術(shù)與軟件工程，2014(15)：228.

[3]魏亞東.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].電氣制作，2014(09)：128～129.