電氣工程與自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用

申曉宇

摘 要：自動(dòng)化控制是電氣工程中的重要組成部分，也是提升電氣工程效率的有效手段。在電氣工程與自動(dòng)化中有效應(yīng)用智能技術(shù)，能夠極大地促進(jìn)系統(tǒng)調(diào)控的合理性，使設(shè)備的整體性能得以提升，保證電氣工程在我國(guó)的穩(wěn)定發(fā)展。該文通過(guò)對(duì)電氣工程與自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析并對(duì)智能化的發(fā)展方向進(jìn)行分析，以期為電氣從業(yè)者提供一些參考意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：電氣工程；自動(dòng)化；智能化技術(shù)；故障診斷

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

這些年自動(dòng)化控制技術(shù)在我國(guó)電力行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，使電氣工程行業(yè)取得很大成績(jī)。但在電氣工程行業(yè)的發(fā)展中，也遇到諸多問(wèn)題，制約著企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，在智能化技術(shù)的應(yīng)用中，自動(dòng)化技術(shù)得到長(zhǎng)足的發(fā)展與合理的彌補(bǔ)，進(jìn)而促進(jìn)了電氣工程企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，對(duì)電氣工程與自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究具有重要意義。

1 智能化技術(shù)

計(jì)算機(jī)技術(shù)等綜合技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生了智能化技術(shù)。目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，各行各業(yè)的智能化趨勢(shì)已經(jīng)初見(jiàn)端倪，很多企業(yè)為占據(jù)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的主體地位，已經(jīng)加大對(duì)智能化技術(shù)的應(yīng)用。智能化技術(shù)主要有5個(gè)方面的特征：第一，有效改善工作環(huán)境，降低工作人員的工作強(qiáng)度。第二，提高工作效率與質(zhì)量。第三，在一些危險(xiǎn)場(chǎng)合智能化技術(shù)能夠發(fā)揮重要作用。第四，提高設(shè)備的智能化水平與運(yùn)行效率，降低設(shè)備發(fā)生故障的概率。第五，提高設(shè)備故障診斷能力。電氣工程與自動(dòng)化中智能技術(shù)的有效應(yīng)用，有助于提高設(shè)備的智能程度與自動(dòng)化程度，同時(shí)還能提高系統(tǒng)的智能化與自動(dòng)化程度，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣在人們生活中的有效應(yīng)用，為人們提供更好的服務(wù)。

2 智能化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行合理調(diào)控

智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)ο到y(tǒng)中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效調(diào)控，保證系統(tǒng)的精準(zhǔn)度。同時(shí)，該技術(shù)應(yīng)用后，整個(gè)系統(tǒng)的整體性能得到有效提升，且保證電氣工程自動(dòng)系統(tǒng)得到合理優(yōu)化。智能化技術(shù)在系統(tǒng)調(diào)控方面有良好的性能，能夠使系統(tǒng)在自動(dòng)化過(guò)程中更加準(zhǔn)確，保證自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電氣工程中發(fā)揮重要作用。

2.2 無(wú)須建立模型

由于在自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用中，首先就要建立模型，但在進(jìn)行編程的過(guò)程中，精準(zhǔn)度會(huì)受到很多因素的影響，因此設(shè)計(jì)人員要投入大量的時(shí)間提升其準(zhǔn)確性。但設(shè)計(jì)人員也只能最大程度地保證數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性，只有這樣才能保證模型的建立更加準(zhǔn)確，如果相關(guān)的數(shù)據(jù)信息不夠精準(zhǔn)，模型建立后會(huì)導(dǎo)致工作無(wú)法有效進(jìn)行。智能化技術(shù)的應(yīng)用與傳統(tǒng)的模型建立有很大產(chǎn)別，最大的差別就是無(wú)須模型建立，這樣就從根源上對(duì)一些問(wèn)題進(jìn)行有效規(guī)避，進(jìn)而提高整個(gè)控制系統(tǒng)的精準(zhǔn)度。

2.3 智能化控制器具有一致性

智能化技術(shù)在應(yīng)用中有一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)就是智能控制器的一致性，當(dāng)對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過(guò)程中，控制器就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化控制，進(jìn)而對(duì)各種要求進(jìn)行保護(hù)。智能控制系統(tǒng)對(duì)不同的對(duì)象進(jìn)行控制的過(guò)程中，雖然無(wú)法達(dá)到最佳的控制效果，但在日后的應(yīng)用中會(huì)不斷進(jìn)行創(chuàng)新，進(jìn)一步提升智能控制器的良好作用。

2.4 加強(qiáng)對(duì)電力運(yùn)行系統(tǒng)的整體控制能力

在電氣工程與自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用，還體現(xiàn)在對(duì)電力設(shè)備與數(shù)據(jù)的監(jiān)控上，通過(guò)有效監(jiān)控提升電氣工程運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。同時(shí)，智能電力設(shè)備還具有強(qiáng)大的預(yù)警能力，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，通過(guò)預(yù)警系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，進(jìn)而提高電力運(yùn)行系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。在遠(yuǎn)程監(jiān)控的過(guò)程中，能夠?qū)﹄娏\(yùn)行系統(tǒng)的整體控制能力進(jìn)行強(qiáng)化，進(jìn)而促進(jìn)電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定與安全。

3 電氣工程與自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 智能化控制

通過(guò)智能化技術(shù)的應(yīng)用，使電氣工程自動(dòng)化技術(shù)由復(fù)雜變得簡(jiǎn)單，工作效率也得到大幅度提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)人辦公。智能化技術(shù)的應(yīng)用極大地促進(jìn)了自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，為電氣工程的發(fā)展創(chuàng)造出一個(gè)穩(wěn)定和諧的環(huán)境，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣工程企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。同時(shí)，也有助于提升工作效率，降低企業(yè)成本。在電氣設(shè)備中，智能化技術(shù)的有效應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的全天候監(jiān)控，并對(duì)監(jiān)控中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行反饋。智能化技術(shù)在自動(dòng)化中的應(yīng)用，有助于實(shí)現(xiàn)電氣工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 提高故障診斷水平

在電氣工程運(yùn)行中，經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障，而智能化技術(shù)應(yīng)用后，會(huì)對(duì)一些故障進(jìn)行及時(shí)的提示與檢修，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的高效診斷。在電力工程中變壓器是很重要的組成部分，智能化技術(shù)應(yīng)用之后，會(huì)對(duì)變壓器進(jìn)行全面的監(jiān)控，將故障發(fā)生率降到最低，降低企業(yè)由于故障而帶來(lái)的損失。智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)在自動(dòng)化控制中的類(lèi)人操作，從而不斷提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性與先進(jìn)性。在專(zhuān)家系統(tǒng)等多種系統(tǒng)操作下，利用人工智能對(duì)電氣工程中的故障進(jìn)行高效診斷。在利用智能技術(shù)對(duì)電氣工程進(jìn)行故障診斷的時(shí)候，是通過(guò)分析變壓器滲出的油，進(jìn)而分析變壓器發(fā)生故障的原因。這樣就能夠快速準(zhǔn)確確定故障范圍，在范圍不斷縮小的過(guò)程中找到發(fā)生故障的真正原因，進(jìn)而對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理解決。對(duì)電氣系統(tǒng)的故障進(jìn)行檢修，保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，提高運(yùn)行效率，降低由于故障對(duì)企業(yè)造成的損失。同時(shí)，智能技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備中的應(yīng)用也比較廣泛，智能技術(shù)能夠有效發(fā)現(xiàn)故障并解決故障，提高設(shè)備的安全性，因此在未來(lái)的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛與高效。

3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣工程自動(dòng)化控制中，主要載體是設(shè)備，因此對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)是電氣工程中的重要內(nèi)容。但在進(jìn)行設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，由于設(shè)備的專(zhuān)業(yè)性較高，給設(shè)計(jì)工作造成一定難度。這就需要設(shè)計(jì)者不但要掌握眾多知識(shí)，還要將各種知識(shí)進(jìn)行有效融合，所以很少有人能夠勝任這項(xiàng)工作。同時(shí)，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要設(shè)計(jì)者有足夠的經(jīng)驗(yàn)，并將經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到設(shè)計(jì)中，否則會(huì)使設(shè)計(jì)出的設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足工作需求。而智能化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效降低設(shè)計(jì)中所需要的時(shí)間，同時(shí)還能提高設(shè)備設(shè)計(jì)質(zhì)量，進(jìn)而提高設(shè)備的使用效果，延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。智能化技術(shù)遺傳算法的應(yīng)用，增加了智能化技術(shù)的實(shí)用效果。在設(shè)計(jì)中能夠有效提高設(shè)計(jì)效率。智能化技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備運(yùn)行的高效維護(hù)。遠(yuǎn)程監(jiān)控在應(yīng)用中有很重要的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的節(jié)約與安裝費(fèi)用的節(jié)約，進(jìn)而為企業(yè)節(jié)約成本。目前，遠(yuǎn)程監(jiān)控在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，且由于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的獨(dú)立性與可靠性，可以促進(jìn)電氣工程與自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，促進(jìn)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.4 PLC技術(shù)的應(yīng)用

智能化技術(shù)在自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，還體現(xiàn)在PLC技術(shù)的應(yīng)用。這些年，PLC技術(shù)在電氣工程中取得良好發(fā)展，也得到快速推廣，PLC技術(shù)在應(yīng)用中已基本取代傳統(tǒng)繼電器。通過(guò)對(duì)該技術(shù)的合理利用，使自動(dòng)化控制的性能更加穩(wěn)定，對(duì)問(wèn)題的處理能力也更加高效。同時(shí)，PLC技術(shù)還能進(jìn)行自動(dòng)切換，極大地促進(jìn)了PLC技術(shù)在電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用。PLC技術(shù)在電氣工程與自動(dòng)化中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)順序的控制?；鹆Πl(fā)電廠(chǎng)在除灰的過(guò)程中，利用到這項(xiàng)技術(shù)，能有效提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，還能對(duì)開(kāi)關(guān)量進(jìn)行控制。PLC技術(shù)是在存儲(chǔ)器中進(jìn)行編程，并將此作為繼電器，該技術(shù)能直接代替繼電器的功能，在應(yīng)用中對(duì)開(kāi)關(guān)量的控制有很好的效果，也能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)繼電器中的不足。

3.5 信息接口的使用

在對(duì)電氣工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)傳統(tǒng)的接口進(jìn)行新的設(shè)計(jì)，保證接口更加規(guī)范。新設(shè)計(jì)的接口還具備數(shù)字信號(hào)與采集功能，這就使傳統(tǒng)信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性增強(qiáng)。同時(shí)，還能夠依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的互通，使使用過(guò)程中不會(huì)再出現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的問(wèn)題。服務(wù)器中的邏輯組建，有助于客戶(hù)端對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的便捷性，操作方式變得越來(lái)越簡(jiǎn)單。在未來(lái)的應(yīng)用中，每個(gè)人都可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，極大地方便了電氣工程自動(dòng)控制的工作，進(jìn)而提高了自動(dòng)化控制水平與效率，促進(jìn)電氣工程的穩(wěn)定發(fā)展。象智能技術(shù)在信息接口中應(yīng)用的時(shí)候，對(duì)智能互感器進(jìn)行使用，通過(guò)USB接口與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互通，這樣可以簡(jiǎn)化二次回路接線(xiàn)，進(jìn)而為人們提供便利。

3.6 變電站自動(dòng)化與智能化

3.6.1 變電站自動(dòng)化

電氣工程行業(yè)為滿(mǎn)足人們的需求，不斷提高服務(wù)水平，需提高電氣工程的自動(dòng)化水平。在電氣工程中，變電站是十分重要的組成部位，而智能化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，有效減少了人工操作，實(shí)現(xiàn)變電站的無(wú)人值守。提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖詣?dòng)化水平，進(jìn)而提高變電站運(yùn)行效率。

3.6.2 變電站智能化

智能變電站網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有3種類(lèi)型：過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、站控層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、COOSE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這3種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在變電站中可以實(shí)現(xiàn)變電站智能化，提高變電站運(yùn)行效率與安全性能，提高對(duì)變電站故障的檢修能力。象COOSE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，可迅速做出反應(yīng)，并對(duì)監(jiān)測(cè)到的信息進(jìn)行傳送，進(jìn)而提高故障的檢修力度，保證變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.7 無(wú)功補(bǔ)償

眾所周知在電力系統(tǒng)中，無(wú)功功率是無(wú)法轉(zhuǎn)化為能量供人們使用的，但在實(shí)際生活中人們又無(wú)法離開(kāi)這種電功率。在電力系統(tǒng)中，無(wú)功功率所占比重很大，會(huì)使線(xiàn)路的損耗增大。這些消耗掉的能量，一般是無(wú)法挽回的，但有效應(yīng)用智能化技術(shù)后，可以在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備中實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的平衡。無(wú)功補(bǔ)償主是降低電壓器上的輸電消耗，進(jìn)而提高電能的利用效率。但在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備應(yīng)用中需要注意一些事項(xiàng)。

第一，在選擇無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的時(shí)候，要根據(jù)實(shí)際運(yùn)行中的參數(shù)進(jìn)行。象在對(duì)電容器補(bǔ)償進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要對(duì)電網(wǎng)中的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行合理計(jì)算，并得出電容器的容量。第二，在無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備選擇過(guò)程中，要對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行情況進(jìn)行有效參考。當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行負(fù)荷較大的時(shí)候，補(bǔ)償以動(dòng)態(tài)為主，當(dāng)運(yùn)行負(fù)荷較小時(shí)，則以靜態(tài)為主。因此工作人員在進(jìn)行選擇的過(guò)程中，要對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行有效掌握。第三，選擇合適的投入方式。常用電容器中傳統(tǒng)的投入方式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)設(shè)備的更新速度，導(dǎo)致補(bǔ)償效果不佳。因此，在補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中以模糊投切為宜，這種方式適用于多種情況，且補(bǔ)償效果良好。第四，就地對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝。在設(shè)備進(jìn)行安裝的過(guò)程中，選擇就地安裝，從而降低電能在安裝過(guò)程中的消耗。

3.8 運(yùn)用模糊控制器

與傳統(tǒng)的控制器相比，模糊控制器的綜合效益更高。在電氣工程中應(yīng)用迷糊控制器，有助于全面優(yōu)化數(shù)字傳動(dòng)系統(tǒng)。目前，模糊邏輯控制器以S與M 2種類(lèi)型為主，M控制器主要是對(duì)速度進(jìn)行調(diào)控。在智能技術(shù)的應(yīng)用下，S型控制器需進(jìn)行模糊規(guī)則設(shè)計(jì)，這樣才能發(fā)揮模糊控制器的作用。因此在設(shè)計(jì)中，控制器包括知識(shí)庫(kù)等重要內(nèi)容，在控制器中最為核心的部位是推理機(jī)構(gòu)。推理機(jī)對(duì)控制全過(guò)程進(jìn)行推理，并高度模仿人腦來(lái)完成這項(xiàng)工作。要加強(qiáng)知識(shí)庫(kù)中的語(yǔ)言控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦的高度模擬。當(dāng)建模完成后，要對(duì)模糊控制器的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，保證數(shù)據(jù)符合相關(guān)要求。在測(cè)量時(shí)要查看是否存在模糊化對(duì)立的情況，對(duì)立則說(shuō)明測(cè)量結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)。

4 電氣工程與自動(dòng)化中智能化技術(shù)的應(yīng)用展望

4.1 提升運(yùn)行效率

性能發(fā)展在電氣工程中，自動(dòng)化控制水平高低主要是通過(guò)運(yùn)行效率與時(shí)速等決定的。智能技術(shù)的有效應(yīng)用，使自動(dòng)化水平的運(yùn)行效率得到有效提高。所以未來(lái)智能化控制會(huì)朝著更加精準(zhǔn)、運(yùn)行效率更高與時(shí)速更高的方向發(fā)展。

4.2 功能發(fā)展

在電氣工程中自動(dòng)化控制系統(tǒng)雖然十分專(zhuān)業(yè)與復(fù)雜，但在實(shí)際應(yīng)用中卻向更加簡(jiǎn)單便捷的方向發(fā)展。所以智能化技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展也會(huì)朝操作更簡(jiǎn)單快捷，且更具人性化的方向發(fā)展。

4.3 接收范圍擴(kuò)大

在主站中信息的接收范圍會(huì)逐漸擴(kuò)大，所以在發(fā)展中會(huì)出現(xiàn)規(guī)模不斷增大的情況。主站對(duì)軟件的安全性與開(kāi)放性等都有較高的要求，因此在主站中應(yīng)用智能技術(shù)的時(shí)候，要在保證安全的情況下對(duì)規(guī)模進(jìn)行擴(kuò)大。

5 實(shí)際應(yīng)用分析

智能化技術(shù)是將計(jì)算機(jī)等各種先進(jìn)知識(shí)進(jìn)行相互融合與集成的一個(gè)整體。該文在對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用中的過(guò)程，就對(duì)智能高壓開(kāi)關(guān)進(jìn)行了分析。智能高壓開(kāi)始是綜合使用傳感技術(shù)等多種技術(shù)，并將傳統(tǒng)的繼電器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字繼電器，使高壓智能開(kāi)關(guān)的可靠性進(jìn)一步增強(qiáng)。對(duì)二次回路進(jìn)行改進(jìn)，有效降低設(shè)備器件數(shù)量的使用。連接主要是通過(guò)光纖實(shí)現(xiàn)的，這樣可以有效解決電磁對(duì)連接產(chǎn)生的問(wèn)題。智能自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用使GIS的自動(dòng)化程度得到有效提高。該開(kāi)關(guān)在應(yīng)用中取得良好的效果，而且智能化技術(shù)的使用有效降低了企業(yè)成本，共同實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，在未來(lái)該技術(shù)的應(yīng)用會(huì)更加廣泛與高效，促進(jìn)供電企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

6 結(jié)語(yǔ)

智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中取得良好的應(yīng)用，也在我國(guó)電氣工程行業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用。智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效彌補(bǔ)人工操作的不足，提高設(shè)備的運(yùn)行效率等。同時(shí)，應(yīng)用智能技術(shù)對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，可以提高自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的作用，實(shí)現(xiàn)電氣工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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