智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)電氣工程自動化的應(yīng)用分析

國網(wǎng)西安供電公司 姚 釗

進入信息化時代智能技術(shù)成為各個領(lǐng)域創(chuàng)新升級的主要方向，將智能技術(shù)運用于電力系統(tǒng)電氣工程自動化中，可提高電力系統(tǒng)運行效率并推動電力行業(yè)發(fā)展。與其他國家相比，我國智能化技術(shù)依然處于發(fā)展階段，無論是發(fā)展水平還是實踐經(jīng)驗均不夠成熟，并在電氣工程自動化應(yīng)用中存在問題。

1 緒論

電氣工程及其自動化的主要特點體現(xiàn)在可在某種狀態(tài)中對于軟硬件及強弱電等一系列技術(shù)進行多種形式整合，主要工作內(nèi)容是針對電能進行有效的利用及合理化控制，以實現(xiàn)為生活服務(wù)的目的。電氣智能化等相關(guān)技術(shù)已同生活息息相關(guān)，在提高著人們生活質(zhì)量的同時，也進一步激發(fā)了相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展?；谖覈姎庀到y(tǒng)已逐步趨于穩(wěn)步發(fā)展階段，隨之亦出現(xiàn)了技術(shù)革新局面，促使其隨著時代的發(fā)展而發(fā)展。面臨新的社會發(fā)展需求時，我國現(xiàn)有的電氣工程技術(shù)還需更進一步的發(fā)展，在不斷研發(fā)與完善的過程中，不斷實現(xiàn)自我創(chuàng)新與改進。

智能化技術(shù)本質(zhì)是對一系列現(xiàn)象進行有效的控制。如在電氣自動化工程中引入智能化技術(shù)，便可在一定程度上提升工作高效化及自主化，大大降低關(guān)于人力的投入，對工程的后期穩(wěn)定運行有一定的促進作用。此過程中，智能化技術(shù)的存在可實現(xiàn)生產(chǎn)過程環(huán)保節(jié)約、資源優(yōu)化、操作便捷等。在這一過程中，完全可以摒棄人力，在機械化的操作下更加可以確保生產(chǎn)的安全與順利。

2 智能化技術(shù)應(yīng)用特點及必要性分析

無需建立控制模型。相比較以往的電氣工程發(fā)展，其在控制器應(yīng)用過程中還需一定的模型加以支撐，整體的形式相對復(fù)雜，這便會導(dǎo)致無法有效保障成效控制。在后期的模型構(gòu)建中有較多的影響因素，因此會進一步增加故障的發(fā)生幾率。如將智能化技術(shù)引入其中，便可將原有的模型構(gòu)建制約進行打破，在實際工作中大大提升控制精度，大大降低人工等方面的成本支出。

數(shù)據(jù)處理的一致性較高。實際工作過程中，利用智能化控制器可有效提升數(shù)據(jù)的信息處理效果，并在此基礎(chǔ)上還能對數(shù)據(jù)進行精準的分析。然而由于被控制對象存在著相當(dāng)程度的靈活性，導(dǎo)致控制難度得以增大。智能化技術(shù)在提升控制成效的同時，對于自動化控制過程中產(chǎn)生的問題并不能有效的解決，因此后續(xù)有必要在智能化技術(shù)的持續(xù)應(yīng)用中加大探索力度與投資力量，找到有效解決措施。

更利于調(diào)控。在電氣工程中應(yīng)用智能化技術(shù)可全面推動電氣系統(tǒng)的調(diào)控工作，進一步確保電氣系統(tǒng)運行過程中的實際性能提升，將問題以及故障的發(fā)生可能性降到最低。相比較以往的自動化控制器，將智能技術(shù)應(yīng)用其中便可全面提升設(shè)備的調(diào)控能力，且其實際操控流程也更加簡單，相較以往的狀態(tài)更具發(fā)展意義。

應(yīng)用必要性分析。在智能化技術(shù)層面，它和過去的電氣工程控制有著很大的差異，這項技術(shù)存在顯著的優(yōu)點。以往的電氣工程成長經(jīng)過里，控制方式上往往經(jīng)由人力去進行工作[1]。電氣工程其與其他工程不同，電氣行業(yè)的危險性較大并需投入大量人力，經(jīng)由智能化技術(shù)的使用可極好地處理相關(guān)的缺陷。通常情況下，使用這一技術(shù)在一定程度上能減少不必要的資源消耗。借由對數(shù)據(jù)展開高效的分析研判，能促使自動化控制保持較好的精準性，從而持續(xù)的效率展開強化。與以往工作相比，智能化技術(shù)能讓整個操作流程變得更加安全和方便。借助智能化技術(shù)，在工作階段可從基礎(chǔ)層面出發(fā)自主判斷、高效工作，所以能確保工作效率得到提升[2]。

3 電氣工程中智能化技術(shù)的有效應(yīng)用

3.1 在智能控制的具體應(yīng)用分析

目前，在電氣工程及其自動化控制過程中有效的對智能化技術(shù)進行應(yīng)用，通過該技術(shù)可達到無人化管理及遠程管理的目的，進一步對管理實效性進行提升，降低了出現(xiàn)問題的機率，也保證了工作質(zhì)量。在高壓以及危險系數(shù)比較大的工作中，科學(xué)地對智能化技術(shù)進行選擇，其與傳統(tǒng)的控制工作相比具有非常大的優(yōu)越性。比如：在控制過程中，科學(xué)的利用智能化技術(shù)能合理開展參數(shù)調(diào)節(jié)工作，且靈活性也非常強。在調(diào)節(jié)階段不需相關(guān)人員進行人工操作，減少了對人力的需求[3]。

2020年元旦長安東南地區(qū)受到“煤改電”負荷影響，負荷增長大大超出前期研判，大年三十晚上出現(xiàn)區(qū)域負荷裕度不足問題，110千伏引鎮(zhèn)變1號主變過載，急需進行10千伏側(cè)的負荷轉(zhuǎn)移，如果人力前往現(xiàn)場操作線路開關(guān)，一是路程遠時間來不及；二是夜晚行車安全問題。此時利用線路上的智能化開關(guān)，通過遠程操作及時開展了負荷轉(zhuǎn)移，確保了主變設(shè)備穩(wěn)定，實現(xiàn)了區(qū)域電網(wǎng)的平穩(wěn)運行。

3.2 PLC技術(shù)的應(yīng)用與智能控制

3.2.1 順序控制

是PLC技術(shù)所擁有的基本功能之一，在電氣工程自動化控制中可有效地實現(xiàn)順序控制過程。經(jīng)長期發(fā)展后，PLC的順序控制功能也變得更加具有可靠性，且可有效滿足我國目前所提出的關(guān)于節(jié)能控制方面的要求。數(shù)據(jù)控制可具體分成有序的若干部序或者說若干階段，每一個階段都具有獨立性，同時每一個階段又相互關(guān)聯(lián)，它們相互影響相互促進。在PLC層面，其會借由系統(tǒng)的實際情況還有輸出量情況去區(qū)分對應(yīng)的環(huán)節(jié)，但在不同環(huán)節(jié)相應(yīng)的輸出量會保持一致。借由對PLC控制能非常好地達到控制標(biāo)準，而在可靠穩(wěn)定性上也會表現(xiàn)得更好。

3.2.2 開關(guān)量邏輯控制

這方面的工作主要借由編程實現(xiàn)，從而達到較佳的邏輯運算狀態(tài)，可對工業(yè)生產(chǎn)里不同的工程運轉(zhuǎn)情況展開邏輯運算，舉例來講，借助AND、OR等控制指令對繼電器串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)結(jié)合等各種連接方式的開關(guān)進行控制。在工業(yè)自動化中用PLC控制技術(shù)能實現(xiàn)一對一也可實現(xiàn)一對多的控制，實際應(yīng)用中PLC能實現(xiàn)超過十個節(jié)點的同步控制，以此為基礎(chǔ)設(shè)計工業(yè)開關(guān)，能直觀地反饋開關(guān)量的控制作用。為滿足工業(yè)生產(chǎn)變化需求，PLC控制程序直接在接入模塊、輸入/輸出模塊中的檢測信號及輸出信號中建立中間變量，將硬件輸入、輸出測點轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)塊中的“位”，實現(xiàn)輸入、輸出測點與數(shù)據(jù)塊中“位”一一對應(yīng)的關(guān)系，增加了PLC系統(tǒng)的可讀性和維修的簡便性。

PLC技術(shù)在智能化技術(shù)應(yīng)用中是為極為常見的一種，利用其可有效地對現(xiàn)有電氣工程進行優(yōu)化與調(diào)整，將電氣工程的生產(chǎn)模式控制在最優(yōu)狀態(tài)，保障企業(yè)的生產(chǎn)力度能力。利用此種技術(shù)可進一步提升電氣工程本身的自動化能力，使其生產(chǎn)過程中一直處于自動化，降低人工生產(chǎn)模式帶來的各種弊端。將此種技術(shù)應(yīng)用在實際過程中，可確保電氣室在應(yīng)用過程中的合并過程更具自動化控制能力。與傳統(tǒng)的控制器性能相比，可同時針對多種系統(tǒng)共同優(yōu)化。而在系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)過里，通過既定程序?qū)崿F(xiàn)對它自動運行的確保，隨之還能應(yīng)對不同步放用電需求展開有效的調(diào)節(jié)，確保用戶享有較高的滿足感，隨之還能降低用電緊張情況的出現(xiàn)。

3.3 故障診斷技術(shù)的應(yīng)用

在電氣項目中，設(shè)備要長時間運行?；谶@一情況，也使得設(shè)備經(jīng)常會承載著較大的負荷量，非常容易出現(xiàn)故障。電氣故障本身就有較強復(fù)雜性，不確定因素很多，同時還能呈現(xiàn)出非線性的特點。因此在對設(shè)備故障進行檢查和排除的過程中其難度相對較高，為電力系統(tǒng)正常運行造成了非常大的影響。然而，如若要處理上述缺陷，借助智能化技術(shù)便能得以解決。

比如：電氣設(shè)備在運行期間如果出現(xiàn)故障，在前期階段往往會呈現(xiàn)出相應(yīng)的征兆。對于這些征兆，一般通過肉眼根本不能及時且快速地發(fā)現(xiàn)。但通過智能化技術(shù)可對相應(yīng)的設(shè)施展開有序的監(jiān)測，實時的進行管理。如出現(xiàn)設(shè)備故障問題，能在第一時間反饋到監(jiān)測系統(tǒng)中，明確故障的位置并及時進行預(yù)警，以便故障問題可得到及時的排查和解決，減少故障檢修所花費的時間，保證故障能夠得到快速的解除，恢復(fù)設(shè)備的運行。

在長久的發(fā)展過程中，由于電氣工程的應(yīng)用范圍在不斷擴大，導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)更加趨于復(fù)雜，在人力及自然等條件的影響下，導(dǎo)致電氣工程使用過程中存在的故障愈發(fā)明顯。在后期需針對電氣工作中出現(xiàn)的各種故障展開分析，以智能化技術(shù)為基礎(chǔ)加強應(yīng)用，對系統(tǒng)中存在的潛在故障展開排除，避免安全事故的發(fā)生。在對系統(tǒng)的潛在故障展開分析時發(fā)現(xiàn)，將故障診斷技術(shù)應(yīng)用其中，不僅可及時發(fā)現(xiàn)已經(jīng)出現(xiàn)的問題，還能有針對性的展開措施應(yīng)對。借由有序的解決辦法對發(fā)生的缺陷進行處理。

電氣工程的成長經(jīng)過里，會造成系統(tǒng)的先前運行形式出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的改變，從而造成系統(tǒng)發(fā)生根本性的改變，導(dǎo)致系統(tǒng)的運行需更多的設(shè)備進行支撐，隨著系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備數(shù)量不斷增加，導(dǎo)致系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)愈發(fā)趨于復(fù)雜化。如果在工作中還是采用比較傳統(tǒng)的檢修與保養(yǎng)方式，會在很大程度上降低工作效率，系統(tǒng)故障概率無法得到降低。所以在進行維修時，應(yīng)使用相關(guān)的故障診斷技術(shù)，這對于系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)而言是極其有利的。制定有針對性性的診斷方案，按照方案展開工作，以實現(xiàn)在短時間內(nèi)對系統(tǒng)內(nèi)部故障的安全處理的目的。

3.4 優(yōu)化設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

首先需對其進行研究，改善原有的設(shè)計內(nèi)容，將電氣系統(tǒng)的整體運行水平加以提升，進而促使電氣工程的發(fā)展愈發(fā)趨于穩(wěn)定性。面對如今電氣工程發(fā)的快速發(fā)展進程，需對相關(guān)操作人員提升要求，因此電氣工程的從業(yè)人員不僅要具備豐富的專業(yè)理論知識，還要會經(jīng)營，能熟練掌握電氣工程中系統(tǒng)的設(shè)計中心，本身還要具備一定的創(chuàng)造能力。這樣才能滿足電氣工程自動化技術(shù)運行與發(fā)展的需求。

電氣工程運行經(jīng)過里，在設(shè)施設(shè)備上常有著相當(dāng)程度的安全缺陷，假若未能在第一時間展開相應(yīng)的檢查及維護作業(yè)，這些設(shè)施設(shè)備便會發(fā)生不同的異常問題。借由智能化技術(shù)的推行使用，可在運轉(zhuǎn)設(shè)備里找到故障點所在并借由控制面板發(fā)出相應(yīng)的報警，隨之借助對故障致因的研究并因此展現(xiàn)處理對策從而排除問題。而在判斷故障方面，精準度大大強化，從而促使檢維修效率得以強化，且會減少民眾的工作強度還有相關(guān)的安全隱患。

舉例來講，在對變壓器漏油的狀況展開檢測作業(yè)時，借助智能化技術(shù)的應(yīng)用可鎖定變壓器漏油的部位，從而分析故障致因以及損壞區(qū)間。在工作人員方面，則是能借助所提供的信息展開直接維修。智能化技術(shù)還能使用不同的辦法對故障展開聯(lián)合診斷，防止遺漏一些不好發(fā)現(xiàn)的問題，對故障出現(xiàn)情況展開具體的記錄，把自我診斷的能力發(fā)揮到最大化，進而促使故障解決效率得以顯著提升。

在對電氣工程自動化技術(shù)進行系統(tǒng)完善與優(yōu)化的過程中，會廣泛應(yīng)用到遺傳算法。借助于計算機采取此種算法可在短時間內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部問題的解決，進而不僅可確保系統(tǒng)各功能可繼續(xù)正常使用，還能全面發(fā)揮此種算法的優(yōu)勢，降低系統(tǒng)中處理器的負荷，有效提升電氣工程的運行效率。此外，將遠程監(jiān)控系統(tǒng)建立其中，有效的監(jiān)控體系可降低性運行過程中材料的使用，如生產(chǎn)材料與設(shè)備材料等，進一步確保成本消耗的控制。建立遠程監(jiān)控體系后，電氣工程的實際運行狀況都可借助監(jiān)控來完成，在運行狀態(tài)中對數(shù)據(jù)進行收集與管理，稍后進一步實現(xiàn)分析研究，將智能化技術(shù)完全應(yīng)用在過程中。在對現(xiàn)階段的智能化技術(shù)分析過程中，發(fā)現(xiàn)電氣工作在將運行模式加以優(yōu)化的同時，還能對各個體系的功能設(shè)備加以監(jiān)控。在這樣的狀態(tài)下，可同時提升生產(chǎn)效率以及電氣工程系統(tǒng)控制能力的強化[4]。

總之，將智能化技術(shù)應(yīng)用其中可摒棄原有的控制模型指導(dǎo)，以統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)處理為標(biāo)準，全面提升系統(tǒng)運行的效率。需要全面的對智能技術(shù)展開深入研究，將電氣工程的現(xiàn)有運行狀況展開分析，制定有效的應(yīng)對技術(shù)方案，確保電氣工程能夠正常、高效的運行。