智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的應用

谷慶道

（云南保山蘇帕河水電開發(fā)有限公司）

1 智能化技術(shù)在運用過程中的理論基礎(chǔ)

近幾年，智能化技術(shù)已經(jīng)應用到電氣工程中，智能化技術(shù)是綜合多種學科構(gòu)成的一項綜合技術(shù)。在電氣工程項目中，大部分工作難度高、操作危險，如何憑借智能化技術(shù)代替人類去完成這些工作是智能化技術(shù)研究的主要課題。生活中的智能化技術(shù)一般體現(xiàn)在計算機技術(shù)方面，隨著各行業(yè)市場競爭越來越激烈，智能化技術(shù)產(chǎn)品越來越受人們的歡迎。主要原因是智能化技術(shù)可以有效改善操作人員的工作環(huán)境，降低工作強度，有效提高相關(guān)設(shè)備的可靠性，降低設(shè)備維護成本，從而提高整個系統(tǒng)的整體效益。

當前，在電氣工程自動化控制過程中，智能化水平已經(jīng)逐漸成熟。智能化技術(shù)屬于計算機技術(shù)中較為高端的分支，所以在電氣工程控制工作中，占有十分重要的地位。電氣自動化控制有了智能化技術(shù)的加入，其工作效率得到了大幅度提升，同時，相關(guān)的工程成本有所降低，智能化控制系統(tǒng)如圖1所示。

2 傳統(tǒng)電氣工程自動化控制特點

圖1 智能化控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)電氣工程自動化控制具有以下特點：①傳統(tǒng)電氣工程設(shè)計的方法是通過設(shè)計人員進行反復的試驗和改進，最終確定最佳的自動化控制方案，這項工作需要設(shè)計人員具有十分扎實的專業(yè)知識，否則無法對實際操作過程中遇到的問題進行合理的處理；②傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制過程中，可能會出現(xiàn)電路設(shè)計錯誤或者數(shù)據(jù)處理錯誤等問題，一般出現(xiàn)這類問題，設(shè)備或者系統(tǒng)本身不會有任何征兆，需要專業(yè)的技術(shù)人員花費大量的時間進行分析解決，在解決的過程中，故障可能會擴大化，給系統(tǒng)造成更嚴重的危害。綜上分析，傳統(tǒng)電氣工程自動化已經(jīng)不再適應當前電氣工程的發(fā)展，急需引入一種新型技術(shù)提高電氣工程自動化控制的有效性、可靠性和穩(wěn)定性[1]。

3 智能化技術(shù)在運用過程中的優(yōu)勢

3.1 不再需要建立控制模型

因為智能化技術(shù)的控制對象數(shù)量較多，情況較為復雜，所以大部分自動化控制過程都涉及建模。建模過程也容易產(chǎn)生估算誤差，因預測不準確等因素導致建模質(zhì)量下降，從而造成自動化控制效率不高的情況。而智能化控制器在設(shè)計的過程中不需要建模，避免了客觀因素導致的誤差，大幅度提高了自動化控制器的精密程度。

3.2 便于對電氣系統(tǒng)進行調(diào)整控制

智能化控制器更適合目前的電氣工程自動化工作。在智能化控制器對特定的電氣設(shè)備進行控制的過程中，不需要工作人員親臨現(xiàn)場，可以在中央控制室通過調(diào)整參數(shù)實現(xiàn)相關(guān)設(shè)備的調(diào)整和控制，實現(xiàn)遠距離調(diào)控。在某種意義上來說，遠距離調(diào)控可以保證工作人員的人身安全，另外，智能參數(shù)調(diào)整更精準、控制精度更準確，在生產(chǎn)車間能夠切實實現(xiàn)無人控制、少人值守的自動化控制目標[2]。

3.3 智能化控制器具有較強的一致性

智能化控制器具有較強的控制一致性，主要體現(xiàn)在可以同時處理不同的數(shù)據(jù)，即使智能化控制器得到的數(shù)據(jù)十分陌生，也可以通過數(shù)據(jù)分析等功能對其進行較為精確的估算，有效實現(xiàn)自動化控制的相關(guān)要求。不同的控制對象決定了不同的控制效果，在控制過程中，控制對象一旦發(fā)生變化，很有可能會造成不能預計的控制效果。因此，在設(shè)計自動化控制系統(tǒng)的過程中，必須堅持相應的設(shè)計原則、邏輯，針對不同的控制對象，必須對其實際情況進行分析，不斷的模擬實驗、論證控制過程，確定最佳的解決方案。

4 智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的具體應用

只有合理優(yōu)化設(shè)計、及時診斷故障，才能實現(xiàn)電氣工程自動化控制。

4.1 智能控制

智能化技術(shù)的應用使電氣工程自動化實現(xiàn)了遠距離系統(tǒng)自主調(diào)控，通過遠距離參數(shù)調(diào)整，就可以達到對設(shè)備進行高精度的控制，設(shè)備控制實現(xiàn)無人值守，節(jié)省了人工成本，電氣自動控制工作變得更加簡單、高效，隨著智能化技術(shù)在電氣自動化技術(shù)中的應用越來越廣泛，這更加證明了智能化技術(shù)是電氣工程自動化發(fā)展的大趨勢。

4.2 優(yōu)化設(shè)計

在對電氣工程進行設(shè)計的過程中，設(shè)計人員一般通過反復的測試完成相關(guān)參數(shù)的確定，大多設(shè)計者依賴過去實施過的小型試驗的操作經(jīng)驗，在設(shè)計過程中，對某些方面考慮的不夠充分和全面，可能會造成某些質(zhì)量問題的產(chǎn)生，特別是一些復雜問題，通過人工進行計算，不能保證精確程度，也不能保證及時完成。所以要求設(shè)計工作者必須具備充足的專業(yè)知識和工作經(jīng)驗[3]。

智能化技術(shù)的應用，給設(shè)計工作者提供了大量的便利，設(shè)計工作者可以通過多種軟件完成相應的工作，在設(shè)計過程中，不僅可以保證設(shè)計數(shù)據(jù)的精準性，還可以及時的解決一些復雜的問題，確保設(shè)計可以順利地開展，CAD是電力領(lǐng)域自動化設(shè)計工作中常見的計算輔助的技術(shù)，計算精準、操作方便、出圖快速、方便存儲和修改等特性滿足電氣技術(shù)的復雜性和特殊性需求，CAD軟件的應用不僅可以改善、優(yōu)化設(shè)計過程，同時，還可以縮短生產(chǎn)時間，設(shè)計出高質(zhì)量和性能的電氣自動控制方案。

4.3 智能技術(shù)的控制范圍和應用方法

智能控制技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化中應用較廣，如斷路器、隔離開關(guān)、調(diào)速器、勵磁系統(tǒng)的自動及手動控制裝置等，監(jiān)控、保護系統(tǒng)與其密不可分。由局部控制協(xié)同作業(yè)構(gòu)成整個電力系統(tǒng)復雜的智能控制，智能技術(shù)具有清晰的邏輯思維和快速的處理能力，已經(jīng)成為在線評估、診斷的重要工具。為實現(xiàn)電力系統(tǒng)故障的實時分析、故障診斷，系統(tǒng)恢復人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)和模糊集理論都應用到智能系統(tǒng)中。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有快速處理能力和良好的分析能力，廣泛應用于電力系統(tǒng)實時控制和故障診斷以及狀態(tài)評估，專家系統(tǒng)和模糊集理論主要是在故障判別、診斷、事故篩選及系統(tǒng)恢復等方面得到體現(xiàn)[4]。

4.4 故障診斷

智能技術(shù)控制電氣設(shè)備在運行過程中都可能發(fā)生故障，電氣工程系統(tǒng)也不例外。電氣設(shè)備在發(fā)生故障前，設(shè)備本身可能會出現(xiàn)某些特定的征兆，這些征兆對電氣設(shè)備的診斷和維護十分重要，智能化技術(shù)可以對電氣設(shè)備做到實時監(jiān)測、狀態(tài)診斷。

智能化技術(shù)對設(shè)備故障進行診斷的主要依據(jù)是電氣設(shè)備中滲漏油時分解的氣體，故障時監(jiān)測到的電流、電壓、故障實時狀態(tài)量及其他模擬量數(shù)據(jù)等。憑借它們可以判斷故障發(fā)生的大概范圍，然后通過適當?shù)墓收吓挪榉椒▽⒎秶s小，最終找到故障所在，及時進行維修。這樣不僅可以有效避免電氣設(shè)備遭到損壞，同時，也節(jié)省了診斷故障和故障檢修的時間，提高了電氣設(shè)備檢查維修的經(jīng)濟性，也提高了電氣工程系統(tǒng)的整體經(jīng)濟效益[5]。

5 結(jié)語

綜上所述，智能化控制技術(shù)在電氣工程自動化中的應用，不僅保證了電氣設(shè)備自動化控制水平，同時，大幅度提升了電氣設(shè)備的工作效率、可靠性和安全性。智能化控制技術(shù)在電氣工程自動化中的應用較為成熟，但是仍然存在較多的問題，設(shè)計人員必須針對不同的問題，采取有效的措施，完善電氣設(shè)備自動化控制系統(tǒng)的相關(guān)性能。同時，設(shè)計人員和操作人員也必須按照相應的規(guī)定進行設(shè)計和操作，防止因個人失誤影響整個系統(tǒng)性能的發(fā)揮。