人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

摘要：為進(jìn)一步強(qiáng)化電力系統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制水平，提升電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定性，很多電力企業(yè)技術(shù)人員開始深化探索人工智能在電力自動(dòng)化控制中應(yīng)用的可能性與具體策略，并已經(jīng)取得了初步的成效，在優(yōu)化各項(xiàng)資源配置的同時(shí)，保證了電氣自動(dòng)化控制的穩(wěn)定推進(jìn)。文章就人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用價(jià)值、途徑進(jìn)行了分析與論述。

關(guān)鍵詞：人工智能;電氣自動(dòng)化控制;應(yīng)用

引言：探究人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用，需明確人工智能的應(yīng)用價(jià)值、具體應(yīng)用方式等，結(jié)合電氣自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀與發(fā)展所需，實(shí)現(xiàn)人工智能的有效應(yīng)用，并需在應(yīng)用過(guò)程中關(guān)注其產(chǎn)生的效果與反饋，以此來(lái)對(duì)其加以調(diào)整與完善，使其發(fā)揮出更佳的使用效果。

一、人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用價(jià)值

應(yīng)用價(jià)值主要表現(xiàn)在以下數(shù)點(diǎn)：其一，對(duì)多樣化數(shù)據(jù)的搜集、篩選與處置，如此可將復(fù)雜的控制程序簡(jiǎn)單化，降低技術(shù)人員的工作壓力，使其有更多的時(shí)間與精力來(lái)解決可能面對(duì)的各種故障問(wèn)題;其二，引入人工智能技術(shù)，優(yōu)化了電力產(chǎn)業(yè)構(gòu)造，降低了人員壓力、成本壓力，可利用各項(xiàng)人工智能技術(shù)來(lái)替代人力完成各項(xiàng)復(fù)雜、艱難、危險(xiǎn)的控制任務(wù)，這對(duì)于電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展至關(guān)重要。

二、人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用途徑

1.人工智能在電氣自動(dòng)化設(shè)備中的應(yīng)用

（1）電氣自動(dòng)化設(shè)備表現(xiàn)為如下特征：系統(tǒng)復(fù)雜多樣、涉及多項(xiàng)學(xué)科知識(shí)、生產(chǎn)知識(shí)，在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)備操作時(shí)，需專業(yè)運(yùn)維人員、操作人員合作進(jìn)行，并要求操作人員具備豐富的操作經(jīng)驗(yàn)、實(shí)踐操作技能與豐富的專業(yè)知識(shí)，但就現(xiàn)階段來(lái)說(shuō)我國(guó)在此方面的人才極為匱乏，且電氣自動(dòng)化系統(tǒng)異常復(fù)雜，人為計(jì)算能力、邏輯分析能力極其有限，各種操作失誤比較常見，這些都會(huì)造成系統(tǒng)故障、停機(jī)等。針對(duì)該種情況，可選擇引入人工智能技術(shù)，以此來(lái)解決電氣自動(dòng)化設(shè)備在應(yīng)用中的諸多難題，具體方式如下所示：其一，通過(guò)相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)編程，提升電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用效果，降低電氣自動(dòng)化運(yùn)行成本;其二，通過(guò)人工智能技術(shù)全方面提升電氣自動(dòng)化設(shè)備自動(dòng)化程度、科學(xué)性、智能化，提升設(shè)備質(zhì)量與運(yùn)行價(jià)值，利于發(fā)揮出電氣自動(dòng)化設(shè)備更好的性能作用。

（2）比如在高壓電氣方面，組合技術(shù)、真空技術(shù)、SF6技術(shù)等已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，加快了“無(wú)油化”進(jìn)程;又如引入單片機(jī)系統(tǒng)參與剩余電流式電氣火災(zāi)探測(cè)器的智能化設(shè)計(jì)，如此可提升傳統(tǒng)斷路器功能的智能化、組合化程度，也可通過(guò)總線通信技術(shù)完成斷路器控制的網(wǎng)絡(luò)化與系統(tǒng)化[1]。

2.人工智能在電氣控制中的應(yīng)用

（1）電氣控制技術(shù)是電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心內(nèi)容，通過(guò)人工智能技術(shù)的深化應(yīng)用，可強(qiáng)化電氣控制效果，比如電氣控制時(shí)需強(qiáng)化電氣自動(dòng)化設(shè)備，以此來(lái)提升整個(gè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)與運(yùn)行效率，降低生產(chǎn)成本、人力資源投入，提升運(yùn)行效率、質(zhì)量。目前應(yīng)用較多的電氣自動(dòng)化技術(shù)包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、模糊控制、專家系統(tǒng)等。以下進(jìn)行詳細(xì)論述：

其一，模糊控制技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要是通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)：以傳統(tǒng)模式的電氣自動(dòng)化控制技術(shù)、專家經(jīng)驗(yàn)為模擬分析對(duì)象與基礎(chǔ)原則，從基本思路建設(shè)角度著手，通過(guò)模擬控制、分析對(duì)象模擬模型建設(shè)等手段，完成電力系統(tǒng)的有效控制，就當(dāng)前控制體系應(yīng)用效果來(lái)說(shuō)，模擬系統(tǒng)自動(dòng)化控制特征明顯，其采用的基本理論是模擬邏輯推理規(guī)則，整合計(jì)算機(jī)各項(xiàng)系統(tǒng)之后形成完整、有效地反饋通道閉環(huán);其二，專家控制系統(tǒng)。該項(xiàng)系統(tǒng)以專家系統(tǒng)理論為基礎(chǔ)依據(jù)，有效融合邏輯分析、控制技術(shù)等，結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)完成各項(xiàng)熱工智能控制操作;此外該項(xiàng)技術(shù)還可結(jié)合現(xiàn)實(shí)運(yùn)用需求、專家經(jīng)驗(yàn)等來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使其在電氣實(shí)際控制與操作中展示極強(qiáng)的針對(duì)性、靈活性，可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)調(diào)整調(diào)控器各項(xiàng)參數(shù)、優(yōu)化控制效率，適應(yīng)各種生產(chǎn)環(huán)境，以此來(lái)提升電力設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量與運(yùn)行效率;其三，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可聯(lián)合人類腦部神經(jīng)元活動(dòng)模擬，輔以相應(yīng)的逼近原理建設(shè)網(wǎng)絡(luò)模型，以此來(lái)使其適應(yīng)真實(shí)的應(yīng)用環(huán)境。就當(dāng)前階段來(lái)說(shuō)，關(guān)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的研究已經(jīng)逐步深入，在電力控制方面取得了較好的效果，比如部分生產(chǎn)單位運(yùn)用模擬控制技術(shù)，聯(lián)合交流、直流的傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，將Sugeno、Mamdani等當(dāng)作主動(dòng)傳動(dòng)控制手段，實(shí)現(xiàn)了不同的調(diào)速控制，適用于多種電氣自動(dòng)化運(yùn)行工況[2]。

（2）以現(xiàn)代化智能電表為例，其已經(jīng)裝載了加密單元、負(fù)荷開關(guān)、通訊接口、硬時(shí)鐘、存儲(chǔ)器、MCU等，還具備事件告警、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)凍結(jié)、費(fèi)控管理、電能計(jì)量等功能，在電氣系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，若是發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常問(wèn)題，會(huì)讓智能電流直接發(fā)出警報(bào)，而引用的人工智能控制方式則為無(wú)人化控制、遠(yuǎn)程控制等，可在警報(bào)發(fā)出的第一時(shí)間明確故障點(diǎn)與故障原因，對(duì)其進(jìn)行解決。

3.人工智能在電氣故障排除中的應(yīng)用

（1）電氣設(shè)備在以往的排查與檢測(cè)時(shí)多會(huì)用到一些傳統(tǒng)的方式，不但排查效率低、速度慢，耗費(fèi)較多的時(shí)間，而且可能會(huì)因人員、技術(shù)等方面的因素而造成一些故障未及時(shí)的篩選出來(lái)，給電力企業(yè)造成較大的損失。針對(duì)該種情況，引入人工智能技術(shù)用于電氣故障排查，憑借高度集成、性能豐富的智能芯片，在電路診斷、頻率分析、圖像處理等方面有著極大的優(yōu)勢(shì)，不但可擯除以往故障排除的難題，而且可縮短應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、頻率高電氣設(shè)備的更換周期[3]。

（2）在電氣設(shè)備的長(zhǎng)久運(yùn)行中，可能會(huì)因其設(shè)備狀態(tài)、工作時(shí)間、工作環(huán)境等因素的影響，引發(fā)設(shè)備故障，特別是高壓變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備，若是出現(xiàn)故障，不但會(huì)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)影響用戶電力的正常使用，引入各種人工智能技術(shù)，利于及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決問(wèn)題，當(dāng)前應(yīng)用較多的方法包括專家系統(tǒng)、遺傳算法、計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其中專家系統(tǒng)主要用于各種電氣故障的排查、檢修等，可有效控制整個(gè)電氣系統(tǒng)，實(shí)施長(zhǎng)時(shí)間、全方位的有效檢測(cè)，并可在相應(yīng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，引發(fā)告警系統(tǒng)工作，發(fā)出警報(bào)，實(shí)施設(shè)備隔離，避免對(duì)其他模塊的設(shè)備與線路造成影響;此外，可通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)替代一些人為操作，適宜用于一些簡(jiǎn)單、重復(fù)性的檢查工作、較為危險(xiǎn)的故障排除工作等[4]。

4.人工智能在電氣控制日常操作中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流程繁瑣，若是技術(shù)人員在執(zhí)行系列操作任務(wù)時(shí)出現(xiàn)失誤，可能會(huì)引發(fā)電氣系統(tǒng)故障，帶來(lái)較重的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)該種情況，引入人工智能技術(shù)，將各項(xiàng)電氣系統(tǒng)操作與控制流程編碼為相應(yīng)的程序存儲(chǔ)在管理系統(tǒng)之中，技術(shù)人員在需執(zhí)行相應(yīng)的控制操作時(shí)，只需借助人機(jī)交互界面，點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕，來(lái)瓦城對(duì)電氣系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制;且在必須人工操作時(shí)，操作人員只需按照人工智能系統(tǒng)的相關(guān)指令來(lái)執(zhí)行對(duì)應(yīng)的操作即可，該種方式不但降低了操作人員操作失誤的可能性，還有效保證了電氣自動(dòng)化控制的穩(wěn)定推進(jìn)。

結(jié)語(yǔ)：綜述，文章就人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用進(jìn)行了論述與分析，探討了其重要性與必要性，建議給與其足夠的重視，從電氣自動(dòng)化控制現(xiàn)狀出發(fā)，結(jié)合各項(xiàng)互聯(lián)網(wǎng)科技，探索人工智能的具體應(yīng)用方式，并在自動(dòng)化控制進(jìn)程中結(jié)合實(shí)際情況對(duì)其加以優(yōu)化，推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制的穩(wěn)定進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉玉博，崔繼仁，韓金鵬.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的作用探究[J].中國(guó)管理信息化，2020，（10）：2.

[2]陳敏.淺析人工智能在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].建材與裝飾，2018，（18）：2.

[3]楊濤，李志英.人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用思路分析[J].現(xiàn)代信息科技， 2018，（6）：2.

[4]章盛，金超.簡(jiǎn)析人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2021，（1）：2.

作者簡(jiǎn)介

王晟（1985.1.24），性別：男;籍貫：株洲;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;研究方向：電氣自動(dòng)化