人工智能在電氣工程中的優(yōu)勢與應用

武麗雙

摘要：得益于科學技術的迅速發(fā)展，許多行業(yè)獲得了前所未有的機遇。人工智能代替人類來控制生產(chǎn)和自動化，可以推動更多的行業(yè)轉型升級。人工智能技術可以應用于電氣自動化控制領域。讓電氣自動化系統(tǒng)更安全、更高效。人工智能在電氣工程中的應用是從傳統(tǒng)模式到智能模式的一種改進。電氣自動化控制已經(jīng)發(fā)展了很多年。雖然技術體系比較成熟，但在某些領域仍有很大的發(fā)展空間和潛力。利用人工智能技術可以顯著提高電氣自動化控制的效率，進一步擴大電氣自動化控制的應用范圍。如何最大限度地在電器工程中發(fā)揮人工智能技術，對于促進行業(yè)的科學發(fā)展具有重要的意義。本文主要研究人工智能的優(yōu)勢，并總結其在電氣工程領域的優(yōu)勢與應用。

關鍵詞：人工智能;電器工程;電器自動化

引言：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等關鍵技術的快速發(fā)展，各行業(yè)使用的設備正面臨智能化。在電力系統(tǒng)自動化運行中，由于需要一個安全、穩(wěn)定、零誤差的工作環(huán)境，需要使用大量的人工智能設備。智能設備在電氣工程自動化控制中的應用，不僅可以節(jié)省人力物力。該輸入還可以提高電氣自動化系統(tǒng)的安全性和效率。人工智能技術在電氣工程中的應用，是推動電氣自動化發(fā)展，適應時代進步的選擇。

人工智能為電氣工程的優(yōu)化提供了巨大的潛力和空間，不僅在經(jīng)濟方面，而且在安全性和實際運行控制方面都將帶來巨大的改善。自人工智能問世以來，它已廣泛應用于生活的各個領域，并取得了顯著的應用效果，它的出現(xiàn)甚至為許多領域的發(fā)展指明了方向，電氣工程領域也不例外[1]。

一、人工智能的優(yōu)勢

我國在網(wǎng)絡通信和電子商務中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量非常大。大量真實數(shù)據(jù)適用于重大實驗項目的研發(fā)。近年來發(fā)展迅速的人工智能技術，它以計算機技術為基礎，現(xiàn)在由計算機進行處理的速度很快，只要有大量的數(shù)據(jù)進行反復的實驗調試，就能很快得出正確的方法和結論。人工智能具有許多優(yōu)勢：

（一）存儲

人類只能從書本或者向他人學習來提升自己，而計算機可以依靠強大的存儲功能來積累人類所有的經(jīng)驗。隨著人工智能的飛速發(fā)展，其優(yōu)勢已經(jīng)開始逐漸凸顯，alphago戰(zhàn)勝人類頂尖圍棋高手就是最為標志性的事件。計算機利用其強大的存儲功能可以迅速的學習人類幾百年甚至上千年的經(jīng)驗，在所有可以規(guī)范化和系統(tǒng)化的領域，智能機器都可以用來代替人類。

（二）響應速度

機器計算的速度相當驚人，反應的速度超乎人們的想象，智能機器的軟硬件改進速度也相當快。如今，智能手機的速度比早期電腦的速度快很多倍。一些電腦每秒可運行幾十億次。光量子計算機的未來將更加驚人，許多科學家一生中難以完成的事情可以通過人工智能快速解決。

（三）控制簡單

基于人工智能技術生產(chǎn)的設備不僅具有能夠模擬人類基本動作的特點，而且誤差小、時間短。它只需要操作者進行簡單的控制，便可以自動進行后續(xù)的調節(jié)和工作。干擾性能和良好的適應性使得人工智能的控制性能非常好。

（四）學習能力

一臺機器只要學會一項技能，就可以通過數(shù)據(jù)傳輸傳給其他機器。谷歌做了一個實驗，讓機器人學會用短而長的圓形機器人手抓住不同形狀的物體。開始抓空，下一個動作就會換成另一個姿勢，這就是機器學習的過程。學習是一個非常漫長的過程。如果用一百萬臺機器學習一項技能，時間會減少一萬倍。

二、人工智能在電氣自動化設計和設備中的應用

（一）在電氣自動化設計中的應用

在電氣自動化設計中，涉及到電源電路的分配、電機和控制器參數(shù)的修改設計[2]。對設計師的技術和專業(yè)要求更加嚴格。因此，常規(guī)的設計方法應用起來比較困難，各個專業(yè)人員之間的互動更加必要。合作，需要更多的人力、財力和物力。人工智能技術在電氣自動化設計中的應用，可以快速解決各環(huán)節(jié)不同的難題，提高工作效率和設計精度，在設計過程中完善和提高設計要求。同時質量水平有保障。人工智能可以在各個方面考慮到各種復雜的情況，這也體現(xiàn)了它的優(yōu)勢。

（二）在電氣自動化設備中的應用

電氣自動化設備要求精度高、操作復雜，涉及多個領域的常識和專業(yè)知識，具有操作難度大、復雜的特點。專業(yè)人員要求具備完整的專業(yè)知識和較高的工作質量，因此對電氣自動化設備人才的需求較大。由于電氣自動化設備的結構非常復雜，實際人工操作不是很有效，最好避免因操作不當造成事故甚至引發(fā)安全事故。人工智能是最好的選擇。人體的缺點，電氣設備和人工智能的結合是最好的選擇，同時節(jié)約成本，提高運營效率，保證穩(wěn)定的運營安全，進一步優(yōu)化內(nèi)外部環(huán)境。

三、人工智能在電氣系統(tǒng)的四個核心領域中的應用

（一）系統(tǒng)規(guī)劃

系統(tǒng)規(guī)劃是電氣系統(tǒng)物理基礎設施項目的致命弱點[3]。系統(tǒng)規(guī)劃研究可能包括擴展研究、發(fā)電互聯(lián)、傳輸服務請求等。規(guī)劃錯誤可能會在以后的部署階段放大和傳播，導致延遲、成本超支、時間浪費，并最終導致系統(tǒng)受損。如何科學準確的進行系統(tǒng)規(guī)劃是一個復雜的問題，因為所有公用事業(yè)公司都必須在不確定的環(huán)境中努力尋求最佳策略。人工智能技術具有表現(xiàn)人類經(jīng)驗的能力。專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應用是一個研究領域?；谌斯ぶ悄艿募夹g有效地解決了系統(tǒng)規(guī)劃問題。

（二）系統(tǒng)分析

電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析是研究電力系統(tǒng)在小擾動條件下的動態(tài)性能。穩(wěn)態(tài)穩(wěn)定性分析的主要目標是預測和監(jiān)控由于系統(tǒng)阻尼不足而導致的低頻機電振蕩。電氣工程領域的系統(tǒng)分析表征了電氣系統(tǒng)及其特性。人工智能通過基于知識工程和認知科學為用戶提供友好的計算機環(huán)境來增強人類在規(guī)劃過程中的創(chuàng)造力。電力系統(tǒng)規(guī)劃需要各種計算支持，因為電力系統(tǒng)對于電力系統(tǒng)規(guī)劃者來說變得越來越大和復雜。認知科學和人工智能為開發(fā)用戶友好和高效的規(guī)劃環(huán)境提供了一個很好的框架。認知科學告訴我們應該支持什么，而人工智能則提供如何支持它們。

（三）系統(tǒng)操作和監(jiān)控

電力消費和跨境交易活動的持續(xù)增長，而沒有足夠的系統(tǒng)擴展，導致電力系統(tǒng)的利用率增加，運行更加復雜。因此，輸電系統(tǒng)運營商經(jīng)常面臨運行條件的快速變化和潮流模式的顯著變化。鑒于這些因素，監(jiān)控動力系統(tǒng)并保持其完整性變得越來越重要。而人工智能可以及時地進行預警，自行地故障診斷以及預防電壓奔潰。

（四）運營計劃

沒有運營計劃，我們所做的任何系統(tǒng)分析都是無用的。為了找到正確的運營規(guī)劃策略，已經(jīng)進行了大量的研究。在人工智能中，也進行研究以找到正確的操作規(guī)劃策略。運營規(guī)劃主要包括專家系統(tǒng)和預測。人工智能可以使用動態(tài)規(guī)劃和/或線性規(guī)劃等技術來選擇研究期間最經(jīng)濟的機組計劃。這些計劃考慮了電力系統(tǒng)要求，如機組維護時間表、最小啟動和停止時間要求、所需的旋轉儲備、斜坡率限制等。通過創(chuàng)建一個閉環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將所有事實自動呈現(xiàn)給機組組合專家系統(tǒng)，并減少操作員與專家系統(tǒng)的交互，并在此基礎上對未來可能發(fā)生的情況進行預測。

四、結束語

人工智能已經(jīng)出現(xiàn)多年，并為工程的各個領域做出了卓越的貢獻。大數(shù)據(jù)對現(xiàn)實世界的商業(yè)問題有廣泛的適用性。事實上，它們已經(jīng)成功應用于許多行業(yè)。隨著大數(shù)據(jù)和云計算技術融入電氣工程中，大數(shù)據(jù)技術可以充分挖掘潛在的數(shù)據(jù)信息，云計算技術可以解決大規(guī)模信息處理的問題，使其更加準確和快速。分析處理。人工智能逐漸被人類取代，用于生產(chǎn)和自動化控制，以促進更多的行業(yè)轉型和升級。人工智能技術在電氣自動化控制領域的應用，可以使電氣自動化系統(tǒng)安全有效地運行，為電氣工程的發(fā)展做出巨大貢獻。

參考文獻：

[1]史丹.人工智能在電氣工程及自動化中的應用[J].設備管理與維修，2021（10）：80-81.

[2]黃沁沁.人工智能在電氣工程自動化中的應用研討[J].南方農(nóng)機，2021，52（06）：183-184.

[3]顧晟吉.人工智能在電氣工程自動化中的應用研討[J].大眾標準化，2021（02）：177-178.