基于電力系統(tǒng)電氣工程自動化的智能化應(yīng)用分析

趙林 周鋒

摘 ?要：經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對于電力行業(yè)的要求也越來越高，隨之而來的導(dǎo)致電力行業(yè)出現(xiàn)了一些不可避免的問題。電力行業(yè)為了提高質(zhì)量融入一些新的科技，尤其是智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)電氣工程自動化的應(yīng)用成為了當(dāng)前的熱門話題。在本次研究中就結(jié)合智能化技術(shù)中的模糊控制器為例，分析其具體的設(shè)計流程和應(yīng)用范圍。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);電氣工程自動化;智能化;模糊控制器

當(dāng)前關(guān)于計算機(jī)技術(shù)當(dāng)中的人工智能理論所開展的各種研究，可以認(rèn)為是這一領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢。不僅能夠讓人們在計算機(jī)技術(shù)學(xué)習(xí)當(dāng)中了解更多和人工智能相關(guān)的知識，同時還可以結(jié)合掌握的知識與技能來生產(chǎn)有特殊用途的智能機(jī)器。在21世紀(jì)以來，電氣工程自動化成為了具有挑戰(zhàn)性的學(xué)科之一，怎樣讓電氣工程自動化變得更加智能化也是其今后的發(fā)展重要任務(wù)【1】。

一.電氣自動智能化技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

電氣自動智能化技術(shù)綜合性較高，該項(xiàng)技能涵蓋了多門學(xué)科，結(jié)合了計算機(jī)、多媒體網(wǎng)絡(luò)等多種高新技術(shù)，首先電氣智能化應(yīng)用的理論是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)適用于有多個傳感器零件的并行結(jié)構(gòu)，能夠增加監(jiān)控系統(tǒng)和診端系統(tǒng)的可靠性。能夠?qū)Σ僮髡`差進(jìn)行及時調(diào)整。其次是模糊邏輯控制理論，模擬邏輯控制有M和S兩種控制器，M型控制器能夠進(jìn)行速度控制，對控制行為進(jìn)行推理并作出決策。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)估計器具備良好的抗擾噪聲能力及一致性，實(shí)際的工作過程中不需要控制模型，在信號處理、模式識別中應(yīng)用十分廣泛，能夠有效地控制電氣傳動。最后是PLC系統(tǒng)，PLC技術(shù)是電氣工程常用的輔助技術(shù)，具有自動化程度高、網(wǎng)絡(luò)化的操作優(yōu)勢，能保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，目前PLC技術(shù)已經(jīng)取代了繼電控制器，突破了邏輯控制范圍的局限，目前在具體運(yùn)用中依然需要工作人員進(jìn)行手動輔助控制。

二.智能控制技術(shù)在電氣工程自動化中流程設(shè)計

以模糊控制器為例，分析電氣工程自動化當(dāng)中智能控制技術(shù)的使用情況，先需要設(shè)置專門的模糊控制器。具體的設(shè)計流程如下：

（一）模糊控制器構(gòu)成部分

模糊控制器的構(gòu)成部分，是以模糊控制為主要的核心。模糊控制系統(tǒng)的質(zhì)量高

低和采用的模糊規(guī)則，控制器的結(jié)構(gòu)以及模糊決策的方法之間有重要的關(guān)系。因?yàn)槟：?guī)則是由具體的條件語句來給予詳細(xì)描述的，因此也稱之為是模糊語言控制器。構(gòu)成如下：

（1）模糊化接口對輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊化處理之后可以用于模糊控制器的輸出求解，所以實(shí)際上是控制器的輸入口，把真實(shí)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成模糊矢量。

（2）數(shù)據(jù)庫，則是用于將所有輸入和輸出的量，模糊子集的隸屬度值等進(jìn)行存儲。在基于規(guī)則推理的方程求解過程中，會向模糊推理提供相關(guān)的數(shù)據(jù)支撐。

（3）規(guī)則庫是根據(jù)操作人員長期積累的經(jīng)驗(yàn)以及專家學(xué)者的知識按照人做出的直接推

理完成的語言表示，存儲的都是模糊控制規(guī)則，而且還會想模糊推理過程提供具體的控制規(guī)則。

（二）模糊控制器設(shè)計

（1）結(jié)構(gòu)，必須要先確定輸入以及輸出的相關(guān)變量，包含的輸入量通常有測量信號，

偏差以及偏差的變化率結(jié)果。從理論角度上看，如果模糊控制器的維度比較高，說明其控制的結(jié)果是比較精細(xì)的，但是如果過高，控制的規(guī)則會十分復(fù)雜。圖1為模糊控制器所依據(jù)的基本原理，其中啟動電流的設(shè)定值采用I表示，ae屬于偏差的量化因子，I*為測量數(shù)值，控制量比例因子用aU表示。

（2）語言以及隸屬函數(shù)的確定

電流偏差變化率所代表的是在某個具體的采樣周期當(dāng)中電流所發(fā)揮的變化數(shù)值，選取電流偏差變化率的語言變量，用EC來表示，論域可以表示為：Y={-8，-5，-2，0，2，5，8}，所采用的是三角形隸屬函數(shù)，給出具體的對應(yīng)值。比如以在-8的條件下，語言變量的值分別是：PB為0，PS為0，PM為0，NS為0，NB為1，NM為0。

（三）模糊控制具體規(guī)則的構(gòu)建

需要采用雙輸入單輸出的方式，構(gòu)建起的模糊控制規(guī)則具體表現(xiàn)為：if E and EC，then

C，按照交流電機(jī)在軟啟動過程當(dāng)中積累起來的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)以及恒流控制的相關(guān)原理，可以得到具體的模糊控制規(guī)則。

三.電力系統(tǒng)電氣工程自動化的智能化應(yīng)用

（一）智能控制技術(shù)在電氣工程自動化中的運(yùn)用

智能化控制技術(shù)在智能控制方面的應(yīng)用可以讓電氣工程自動化水平更高，通過自能化控制可以節(jié)省大量的人力、物力資源。目前線性最優(yōu)控制技術(shù)的發(fā)展相對來說比較成熟，在電氣自動化的應(yīng)用中比較廣泛，通過智能控制，可提高整個系統(tǒng)的安全性。專家體系控制技術(shù)能夠解決電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的各種問題，自動修復(fù)一些故障，并將自己不能解決的故障反饋給系統(tǒng)，讓維修人員及時進(jìn)行處理，減少因網(wǎng)絡(luò)信息延遲等意外情況帶來的安全隱患，避免更大事故的發(fā)生。

（二）智能化技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用

電氣自動化控制系統(tǒng)運(yùn)行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種故障，電氣工作人員一般不能發(fā)現(xiàn)發(fā)生故障前的小預(yù)兆，運(yùn)用智能化技術(shù)能夠通過人工智能對各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行全面檢查和診斷，及時規(guī)避各種故障風(fēng)險，降低故障概率。以配電變壓器為例，智能化技術(shù)能夠?qū)⒆儔浩髦袧B透油氣體的含量、成分與計算機(jī)存儲的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析確定變壓器故障范圍，檢修人員再在范圍內(nèi)進(jìn)行排查，有針對性的解決故障。

（三）智能化技術(shù)在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用

智能化技術(shù)能改進(jìn)傳統(tǒng)人工設(shè)計工作流程的方式。傳統(tǒng)的人工設(shè)計工作流程需要專業(yè)人員綜合分析多門學(xué)科知識內(nèi)容，操作過程繁瑣，操作周期時間長，而且設(shè)計方案需要反復(fù)修改，效率低下。引進(jìn)智能化技術(shù)之后，工作人員只需對電氣設(shè)備的型號和功能進(jìn)行了解，掌握電路要求和基本技術(shù)要求，將設(shè)計流程通過編碼輸入計算機(jī)系統(tǒng)，即可通過計算機(jī)軟件完成方案設(shè)計工作，并且方便保存修改，省略了大量復(fù)雜的運(yùn)算步驟，極大的提高了工作效率，優(yōu)化了電氣設(shè)備的設(shè)計流程。

結(jié)束語：

模糊控制原則是電力系統(tǒng)電氣工程自動化智能化發(fā)展的基礎(chǔ)，因此在本次研究中就設(shè)計專門的模糊控制系統(tǒng)然后再分析其在電氣工程自動化不同具體領(lǐng)域中的應(yīng)用。目的就是為了更加了解相關(guān)的作用機(jī)理以及應(yīng)用范圍和現(xiàn)狀。

參考文獻(xiàn)

[1] ?張國祥. 基于電力系統(tǒng)電氣工程自動化的智能化應(yīng)用分析[J]. 中小企業(yè)管理與科技，2017（13）：145-146.

[2] ?蘆振波. 基于電力系統(tǒng)電氣工程自動化的智能化應(yīng)用[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2017（01）：105-106.