電氣工程自動化控制中智能化關(guān)鍵技術(shù)研究

王克

摘要：文章分析傳統(tǒng)電氣工程自動化控制特點(diǎn)，總結(jié)在電氣工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù)表現(xiàn)出的優(yōu)勢，并對智能技術(shù)在其中的實(shí)際應(yīng)用以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述，以供參考。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化控制;智能化技術(shù);優(yōu)勢;應(yīng)用

1、引言

近年來我國各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)在飛速發(fā)展進(jìn)步，電氣工程相關(guān)技術(shù)也取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。尤其針對電氣工程施工具有較高技術(shù)難度和安全風(fēng)險等特點(diǎn)，現(xiàn)階段逐漸將智能化技術(shù)推廣應(yīng)用于電氣工程中，實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動化運(yùn)行與控制。通過智能化技術(shù)在其中的應(yīng)用，有助于在危險和高難度的環(huán)境、操作中代替人工，降低人工作業(yè)強(qiáng)度并保障人員生命安全，同時也有助于設(shè)備處于最佳狀態(tài)狀態(tài)下長時間穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)設(shè)備維護(hù)成本的降低以及電氣工程整體運(yùn)營效率和經(jīng)濟(jì)效益的提升。

2、傳統(tǒng)電氣工程自動化控制特點(diǎn)

在傳統(tǒng)的電氣工程自動化控制模式下，主要采取設(shè)計(jì)人員人工反復(fù)試驗(yàn)和改進(jìn)的方式開展電氣工程設(shè)計(jì)工作，確保最終的自動化控制方案為最佳方案，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，就要求參與設(shè)計(jì)的人員具備扎實(shí)的專業(yè)知識，處理實(shí)際操作中可能遇到的問題。與此同時，在傳統(tǒng)的電氣工程設(shè)計(jì)中還是容易出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯誤或者數(shù)據(jù)處理錯誤問題的種種問題，而且在此類問題發(fā)生之前也難以通過明顯的征兆進(jìn)行預(yù)判和提前預(yù)防。在此類問題出現(xiàn)之后不僅需要專業(yè)技術(shù)人員花費(fèi)大量的時間和精力進(jìn)行問題處理，而且還容易由于處理不及時而造成故障擴(kuò)大化，增加對系統(tǒng)安全造成的危害。由此可見，在電氣工程的現(xiàn)階段發(fā)展中，傳統(tǒng)的電氣工程自動化方式已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代化和智能化電氣工程的發(fā)展對其自動化控制的有效性、可靠性和穩(wěn)定性等要求。

3、智能化技術(shù)在運(yùn)用過程中的優(yōu)勢

在電氣工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù)所表現(xiàn)出的優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：首先是節(jié)省了控制模型的建立流程。由于電氣工程自動化控制對象較為繁多，而且運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，在運(yùn)行控制中容易受到多種因素的影響，因此構(gòu)建控制模型的難度較高，難以建設(shè)準(zhǔn)確的模型，容易在建模過程中出現(xiàn)偏差而影響建模質(zhì)量以及自動化控制質(zhì)量。而在其中應(yīng)用智能化控制技術(shù)則無需建模，因此也不會受到客觀因素的影響，保證了自動化控制運(yùn)行的精確度。

其次是便于對電氣系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整控制工作。在此控制階段應(yīng)用智能化技術(shù)，無需人員到現(xiàn)場進(jìn)行操控，只需通過控制中心則可以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整與控制。通過此種控制方式不僅方便快捷，而且有助于將工作人員從惡劣且極具危險性的環(huán)境中解放出來，保障工作人員的人身安全。而且通過此種控制方式有助于對設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行精確調(diào)節(jié)和控制，保障設(shè)備的運(yùn)行精度，實(shí)現(xiàn)電氣工程中各類設(shè)備和系統(tǒng)的無人控制和少人值守自動化控制目標(biāo)。

最后具有較強(qiáng)的一致性優(yōu)點(diǎn)。此一致性的優(yōu)勢主要表現(xiàn)出對不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的處理，即便是在數(shù)據(jù)處理中采集到比較陌生的數(shù)據(jù)，也可以應(yīng)用數(shù)據(jù)分析功能對此數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精確的估算并滿足自動化控制的要求。由于控制對象不同，其控制效果也會存在一定差異，而且在控制對象發(fā)生改變之后也難以準(zhǔn)確預(yù)計(jì)控制效果。因此，可以利用智能化技術(shù)的優(yōu)勢，分析不同控制對象的真實(shí)情況，按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)原則和邏輯對控制過程進(jìn)行模擬試驗(yàn)和論證，得出最佳控制、解決方案。

4、電氣工程自動化控制中智能化關(guān)鍵技術(shù)

4.1智能控制

在電氣工程自動化控制中應(yīng)用智能化技術(shù)，有助于遠(yuǎn)距離自主調(diào)控系統(tǒng)，也就是對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離調(diào)整，精確控制設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的無人值守模式，進(jìn)而可以節(jié)省人工成本，并且簡化自動化控制環(huán)節(jié)和操作，實(shí)現(xiàn)自動化控制工作更加高效。由此可見，在未來的電氣工程發(fā)展中，將智能化技術(shù)應(yīng)用于自動化控制中成為大勢所趨。

4.2優(yōu)化設(shè)計(jì)

正如前文所述，在傳統(tǒng)的自動化控制設(shè)計(jì)工作中，往往需要專業(yè)設(shè)計(jì)人員經(jīng)過專業(yè)設(shè)計(jì)以及反復(fù)的試驗(yàn)對設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行試驗(yàn)論證，但是在使用小型試驗(yàn)開展設(shè)計(jì)論證的過程中，往往會由于考慮不夠充分和全面而引發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行中的安全隱患與質(zhì)量問題等。尤其是其中的復(fù)雜問題，難以通過人工方式保證計(jì)算精度以及計(jì)算的及時性等。因此，在此設(shè)計(jì)工作中通過智能化技術(shù)的應(yīng)用，可以幫助設(shè)計(jì)人員利用多種軟件開展設(shè)計(jì)工作，不僅可以解決其中的復(fù)雜問題，而且有助于保障設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。以目前常用的CAD軟件為例，這是目前最為常用的計(jì)算輔助技術(shù)，可以針對電氣技術(shù)的復(fù)雜性以及特殊性需求開展精準(zhǔn)的計(jì)算和便捷的出圖、存儲以及參數(shù)修改等操作。在此基礎(chǔ)上通過更為先進(jìn)的 3D技術(shù)的應(yīng)用，采取立體可視化的方式，更加立體和直觀地展示設(shè)計(jì)效果，并改進(jìn)設(shè)計(jì)內(nèi)容，保證所設(shè)計(jì)的電氣自動化控制方案的質(zhì)量和性能。

4.3控制范圍和應(yīng)用方法

在目前的電氣工程自動化控制中，智能技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，比如通過斷路器、隔離開關(guān)、調(diào)速器以及勵磁系統(tǒng)自動和手動控制裝置的應(yīng)用，在監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。在構(gòu)建電力系統(tǒng)復(fù)雜的智能控制系統(tǒng)時，需要從局部控制協(xié)同作業(yè)方面入手，發(fā)揮其清晰的邏輯運(yùn)算能力和快速處理能力等優(yōu)勢，用于在線評估以及診斷等環(huán)節(jié)中。比如可以在智能系統(tǒng)中通過實(shí)時分析、專家系統(tǒng)以及模糊集理論的應(yīng)用用于故障診斷，尤其是其中的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其處理能力強(qiáng)且分析能力良好，在電力系統(tǒng)實(shí)時控制和故障診斷、狀態(tài)評估中表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。而其中的專家系統(tǒng)與模糊集理論則主要用于故障判別、診斷以及事故篩選和系統(tǒng)恢復(fù)等方面。

4.4故障診斷

電氣工程自動化控制中的故障診斷是比較關(guān)鍵的內(nèi)容，而且在設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前通常會表現(xiàn)出一定的征兆，而利用智能技術(shù)則是利用此種原理，通過實(shí)時監(jiān)測掌握設(shè)備和系統(tǒng)參數(shù)變化情況并開展?fàn)顟B(tài)診斷，進(jìn)而可以預(yù)測故障。比如可以利用設(shè)備出現(xiàn)故障或者異常時表現(xiàn)出的滲漏油分解的氣體、故障電流或電壓等實(shí)時狀態(tài)數(shù)值異常或者其他模擬量數(shù)據(jù)異常等，通過對上述內(nèi)容的收集和分析判斷，則可以排查故障并縮小故障范圍，最終確定故障部位和原因，提出相應(yīng)的故障檢修建議，實(shí)現(xiàn)故障診斷和處理時間的縮短，提升故障檢修效率和質(zhì)量。

5、結(jié)語

基于目前規(guī)模更加龐大以及結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的電氣工程，其自動化控制要求也在不斷提高，傳統(tǒng)的自動化控制設(shè)計(jì)和管理運(yùn)行方式已經(jīng)無法滿足要求。為此就需要將智能技術(shù)應(yīng)用其中，發(fā)揮其強(qiáng)大優(yōu)勢用于智能控制、設(shè)計(jì)優(yōu)化、故障診斷等，提升電氣工程自動化控制水平，推動其向智能化方向發(fā)展。

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