電氣工程及其自動化中智能化技術(shù)的應(yīng)用分析

王彥云

摘 ?要：自動化對于電氣工程工作效率的提升具有積極意義，但是實際應(yīng)用過程中依然存在較多不足之處。智能化技術(shù)融入其中，可以有效提升整個系統(tǒng)的控制精度并降低控制系統(tǒng)的設(shè)計難度，有效提升電氣設(shè)備的控制效率和精度。在實際應(yīng)用過程中，智能化技術(shù)可以幫助電氣設(shè)備實現(xiàn)故障的自我診斷、智能化控制、提升電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計效率與質(zhì)量等，對于電氣行業(yè)的發(fā)展具有積極意義。

關(guān)鍵詞：電氣工程自動化;智能化;技術(shù)應(yīng)用

智能化技術(shù)是當(dāng)今科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展之下的產(chǎn)物，其對于電氣行業(yè)的發(fā)展具有重要意義，可以更好地發(fā)揮出電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用效果。工作人員在結(jié)合電氣工程設(shè)備特性、相關(guān)設(shè)備管理經(jīng)驗的情況下，可以制作相應(yīng)的智能化系統(tǒng)，以實現(xiàn)對電氣設(shè)備故障的智能化診斷、智能化控制，并且對電氣工程的設(shè)計工作具有較大的促進作用，是當(dāng)前電氣行業(yè)發(fā)展過程中的重要技術(shù)手段。電力企業(yè)需要迎合當(dāng)前的時代背景，積極研發(fā)智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中的具體應(yīng)用，實現(xiàn)技術(shù)層面的研究創(chuàng)新，推進自身以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速高效發(fā)展。

一、電氣工程應(yīng)用智能化技術(shù)的意義

1、提升電氣設(shè)備的運行效率

智能化技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升電氣設(shè)備的運行效率。基于智能化技術(shù)開發(fā)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相對傳統(tǒng)的人工數(shù)據(jù)處理模式更加快捷、高效，可以在短時間內(nèi)將數(shù)據(jù)精準(zhǔn)處理，更適用于自動化的電氣設(shè)備操作和控制。在自動化電氣工程的基礎(chǔ)上融入智能化技術(shù)，電氣設(shè)備的控制可以由智能化設(shè)備取代人工，能夠更精準(zhǔn)地實現(xiàn)對設(shè)備的微調(diào)，達到無人控制的效果，有效節(jié)省了電氣設(shè)備操作或控制過程中需要消耗的人力成本，同時極大地增加了設(shè)備的運行效率，從而為電力企業(yè)贏取更多經(jīng)濟效益。

2、優(yōu)化設(shè)計方式，降低操作難度

智能化技術(shù)的應(yīng)用降低了電氣設(shè)備的控制難度，眾多儀器設(shè)備在繼電器、傳感器檢測相關(guān)參數(shù)的基礎(chǔ)上，通過智能化系統(tǒng)實現(xiàn)了儀器參數(shù)的自動調(diào)整，不需要人員在進行分析計算的基礎(chǔ)上進行各類設(shè)備操作。同時，智能化技術(shù)與信息化技術(shù)相結(jié)合，可以幫助工作人員實現(xiàn)對電氣設(shè)備的遠程控制，有效降低了操作設(shè)備的難度。此外，智能化技術(shù)還可以將電氣設(shè)備的控制程序簡化，利用智能化的控制手段取代以往復(fù)雜的自動控制模型。

3、進一步提升控制精度

電氣工程中各級設(shè)備構(gòu)成較為復(fù)雜，系統(tǒng)設(shè)備的控制難度較大，需要通過技術(shù)手段對設(shè)備的運行狀態(tài)實時監(jiān)控，確?？梢约皶r發(fā)現(xiàn)異常情況并進行處理。智能化技術(shù)可以將設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控工作變得簡單化，通過智能程序更精準(zhǔn)高效地完成對數(shù)據(jù)信息的采集和處理，帶給工作人員更有效、及時的監(jiān)測結(jié)果，確保系統(tǒng)在運行過程中可以保持對電氣自動化設(shè)備更高水平的控制精度。

二、智能化技術(shù)在電氣工程及其自動化中的實際應(yīng)用

1、實現(xiàn)對設(shè)備故障的自動診斷

電氣設(shè)備一旦出現(xiàn)故障將會影響整個生產(chǎn)運作過程，對于個人或企業(yè)均會帶來不利影響。智能化技術(shù)在電氣自動化設(shè)備的故障處理過程中可以發(fā)揮出重要作用，這一技術(shù)可以結(jié)合電氣工程具體特點以及以往的運行情況創(chuàng)建相應(yīng)的問題或故障診斷信息庫，也可以基于某些電流、電壓、溫濕度等參數(shù)對電氣設(shè)備實現(xiàn)智能化的故障診斷。智能化技術(shù)可以幫助電氣工程相關(guān)工作人員構(gòu)建相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對各級電氣設(shè)備運行情況的實時監(jiān)控，幫助工作人員實時反饋設(shè)備信息。當(dāng)智能化系統(tǒng)檢測到相關(guān)異常信號時，系統(tǒng)將會及時發(fā)出預(yù)警信息通知工作人員，甚至可以在智能化故障診斷的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對故障的應(yīng)急處理，降低出現(xiàn)電氣設(shè)備運行中斷問題的概率，提升電氣自動化設(shè)備運行的可靠性[1]。例如，將智能化系統(tǒng)融入變壓器狀態(tài)監(jiān)測之中，系統(tǒng)可以及時發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部存在的漏油等問題，在智能傳感裝置的幫助下及時將異常信息反饋工作人員，通過與智能系統(tǒng)內(nèi)部的信息對比直接給出故障概況，有效提升了電氣自動化設(shè)備故障診斷效率。

2、智能控制的技術(shù)應(yīng)用

智能化技術(shù)對于電氣工程的控制具有極大的促進作用，可以在生產(chǎn)運作過程中實現(xiàn)對設(shè)備的精準(zhǔn)、高效控制，確保電氣系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，滿足電氣設(shè)備自動化運行的各項要求。在應(yīng)用智能化技術(shù)控制電氣自動化設(shè)備時，其優(yōu)勢具體體現(xiàn)在三個方面：其一，智能化技術(shù)通過信息網(wǎng)絡(luò)可以與自動化的電氣設(shè)備相關(guān)聯(lián)，將電氣設(shè)備生產(chǎn)運作的效率最大化，實現(xiàn)對設(shè)備的精細化控制，有效避免出現(xiàn)以往自動化電氣工程運行過程中頻繁出現(xiàn)了失誤或異常問題。其二，智能化技術(shù)可以降低電氣設(shè)備的控制成本，通過技術(shù)降低對各種硬件設(shè)備的需求，可以讓控制系統(tǒng)更加經(jīng)濟和合理。其三，相對于傳統(tǒng)的自動化電氣工程，智能化技術(shù)可以幫助整個系統(tǒng)更可靠地將機械設(shè)備與電氣設(shè)備聯(lián)系起來，在滿足系統(tǒng)正常運行、生產(chǎn)過程正常運轉(zhuǎn)的情況下降低控制成本，提升生產(chǎn)流程的運行可靠性。當(dāng)然，在智能化技術(shù)應(yīng)用過程中需要注意計算機系統(tǒng)的運行速度，避免出現(xiàn)處理器容量過低或者大量信息數(shù)據(jù)集中過負荷處理的情況，確保智能化系統(tǒng)可以在正確負荷狀態(tài)下運行，確保智能控制的精度和效率，更好地發(fā)揮出智能化技術(shù)的應(yīng)用效果。

3、自動化設(shè)計的技術(shù)應(yīng)用

電氣工程要實現(xiàn)自動化控制需要通過相應(yīng)的設(shè)計研發(fā)，在此基礎(chǔ)上方可實現(xiàn)各種類型的控制要求。當(dāng)前各行業(yè)對于電氣設(shè)備自動控制的要求越來越多也越來越復(fù)雜，電氣行業(yè)需要投入更多的資金和精力對技術(shù)進行研發(fā)和創(chuàng)新，確保所開發(fā)的電氣系統(tǒng)更具競爭力。當(dāng)前，智能化技術(shù)改善了自動化設(shè)計方式，具體體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先，智能化程序設(shè)計需要注意保證系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，在程序的結(jié)構(gòu)上需要盡可能采用分布式類型，結(jié)合具體的電氣工程應(yīng)用情況構(gòu)建相應(yīng)的功能模塊，實現(xiàn)區(qū)塊化系統(tǒng)設(shè)計，降低系統(tǒng)運行出現(xiàn)異常情況的概率。其次，智能化設(shè)計需要積極將CAD技術(shù)以及計算機信息技術(shù)融入到系統(tǒng)設(shè)計工作之中，降低設(shè)計難度的同時保障設(shè)計質(zhì)量。最后，PLC技術(shù)是智能化電氣系統(tǒng)設(shè)計的重要技術(shù)應(yīng)用。PLC這一可編程控制器可以高效完成系統(tǒng)切換、操作引導(dǎo)等相關(guān)設(shè)計工作，相比其他控制元件具有更高的控制精度和質(zhì)量，可以有效提升電氣設(shè)備的控制效果。

4、信息接口的使用

在應(yīng)用智能化技術(shù)對電氣設(shè)備進行自動控制的過程中，技術(shù)人員需要注意將信息接口規(guī)范化處理，在滿足運行功能的基礎(chǔ)上增加采集數(shù)字信號的功能，進一步增強傳輸信息的穩(wěn)定性。為了避免各類信息、模型或設(shè)計在應(yīng)用期間存在不兼容的問題，需要將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范化，確保數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化可以可靠進行。智能化技術(shù)可以幫助技術(shù)人員在服務(wù)器中組建相應(yīng)的邏輯處理程序，幫助用戶或工作人員在客戶端更快捷地、簡單地對系統(tǒng)進行操作，降低了電氣設(shè)備的控制難度也提升了操作效率。

5、電網(wǎng)調(diào)度的應(yīng)用

在變電站運營過程中，相關(guān)企業(yè)或部門通常會設(shè)置相應(yīng)的調(diào)度人員對區(qū)域內(nèi)的電力設(shè)備運行情況、供電穩(wěn)定性進行監(jiān)控，通過控制實現(xiàn)各區(qū)域的供電平衡。但是完全依靠人員進行相關(guān)操作必然無法保證精度和效率，相關(guān)部門或企業(yè)通常會通過信息網(wǎng)絡(luò)將計算機系統(tǒng)、智能控制程序以及各級變電站構(gòu)成一個整體，通過終端的計算機系統(tǒng)實現(xiàn)對電氣設(shè)備運行情況的實時監(jiān)測，甚至可以在智能化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對電力供應(yīng)的自動調(diào)配。同時，電網(wǎng)調(diào)度還可以幫助工作人員及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中的異常情況，通過專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等實現(xiàn)對故障的自動診斷處理，確保電力設(shè)備的運行穩(wěn)定性[2]。

6、低壓配電系統(tǒng)的應(yīng)用

智能化技術(shù)在地域配電系統(tǒng)中也可以起到重要作用，可以在對斷路器進行智能化自動控制的基礎(chǔ)上，將現(xiàn)場總線與斷路器高效結(jié)合。這種智能化技術(shù)的應(yīng)用可以有效提升電氣設(shè)備線路的防護效果，可以將監(jiān)測、微處理器、顯示及輸出設(shè)備、測定、電源等設(shè)備或功能模塊融入到智能控制系統(tǒng)之中，建立現(xiàn)場設(shè)備與遠程設(shè)備和計算機系統(tǒng)的有效聯(lián)系，在基礎(chǔ)設(shè)定的基礎(chǔ)上完成繼電保護自動動作、系統(tǒng)電量高效測量、電氣參數(shù)實時監(jiān)測顯示、故障自動診斷處理等眾多功能。

例如在地鐵運營過程中，低壓配電系統(tǒng)對于地鐵照明、環(huán)境監(jiān)測、給排水、軌道工程等各部分的穩(wěn)定運行具有重要作用，可以通過智能化系統(tǒng)實現(xiàn)對各部分運行狀態(tài)的準(zhǔn)確實時監(jiān)測，確保地鐵控制中心可以及時發(fā)現(xiàn)線網(wǎng)運行期間存在的各類問題，避免隱患擴大形成事故。智能斷路器在地鐵公司的低壓配電設(shè)備運行過程中可以發(fā)揮出眾多功能效果，例如負荷進線開關(guān)的控制以及設(shè)備運行環(huán)境的控制等[3]。

三、電氣工程自動化的智能化技術(shù)應(yīng)用展望

智能化技術(shù)是為了電力行業(yè)技術(shù)研發(fā)的重要方向，后續(xù)將會不斷提升技術(shù)的運行效率和控制精度，通過投入更多資金研發(fā)適合智能化系統(tǒng)運行的CPU以及相關(guān)電子元器件，更好地發(fā)揮出智能化技術(shù)的應(yīng)用效果。群控以及數(shù)控技術(shù)將會進一步融合應(yīng)用，確保智能電氣系統(tǒng)的運行可靠性。智能成像、可視化技術(shù)也將是電氣行業(yè)智能化技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，對于系統(tǒng)監(jiān)控和操作具有更大的提升效果。

結(jié)語

智能化技術(shù)對于電力行業(yè)的發(fā)展具有重要意義，可以有效彌補電氣自動化控制發(fā)展過程中控制效率不高、設(shè)計和操作難度大、控制精度不足等方面的問題。在具體應(yīng)用過程中，智能化電氣系統(tǒng)可以實現(xiàn)對設(shè)備故障的自動診斷、高效的自動化控制等功能，對于電網(wǎng)調(diào)度以及配電系統(tǒng)管理等也具有促進作用。

參考文獻

[1] 申曉宇.電氣工程與自動化中智能化技術(shù)的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2019（04）.

[2] 肖菊，劉真.電氣工程及其自動化中智能化技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2020（01）.

[3] 王偉迪.電氣工程及其自動化中智能化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2018（04）.