電力系統(tǒng)電氣工程自動化的智能化作用

羅國鈴

（公誠管理咨詢有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

電氣自動化控制是有關企業(yè)或工作人員在日常工作的過程中在某一特定的工作環(huán)境下通過運用智能化管理控制技術來進行電氣控制，并按照預先設計好的整體功能管理方案，在確保電氣工程安全的前提下推動電力資源使用比例的提升。一般來說，有關企業(yè)在實現(xiàn)日常運作的過程中主要是通過將電氣智能化所有整體功能加以分解，建立多個可以使用電氣設備來進行信息管理的獨立子系統(tǒng)，然后再通過計算機信息技術對其實施規(guī)范統(tǒng)一管理，以確保在很大程度上可以推進電氣自動化控制技術的改進和提升[1-4]。

智能技術也稱為人工智能應用技術，其與計算機系統(tǒng)的科學管理技術等有效結合，通過對日常工作中工作人員思維邏輯能力及有關的事件進行分析研究來進行相應的行為活動，在一定的程度上也被稱為人工智能化或人工智能技術。當前的經(jīng)濟社會不斷發(fā)展，通過使用現(xiàn)代智能高新技術可以優(yōu)化和改善部門工作人員的工作環(huán)境和作業(yè)條件，并減少對設備的成本投資，減少技術人員在維護過程中的工作量，提高了工作效率[5]。

1 智能信息技術應用于電氣自動化控制系統(tǒng)中所具有的應用優(yōu)勢

采用智能信息技術的電氣自動化控制系統(tǒng)設計路徑多種多樣，主要基于生產過程中管理要求的核心思想，未涉及到更復雜的控制系統(tǒng)理論。在工業(yè)電氣自動化系統(tǒng)的工程設計工作中，利用智能技術能將工作內容變成整體的控制程序，通過對系統(tǒng)有關部門和生產環(huán)節(jié)中可能存在的影響因素加以綜合考慮，制定適當?shù)奶幚韺Σ遊6]。同時，通過在計算機應用軟件中編制設計時開展合理的程序控制，也可以優(yōu)化整體工程設計，從而提高工程設計的可行性。

當對自動系統(tǒng)實施遠程操作時，系統(tǒng)本身也會因不同因素的制約而受到影響。其中大部分的干擾因素來自于供電系統(tǒng)內或外部環(huán)境，例如當電力系統(tǒng)用電不平衡時就會引發(fā)電流和電壓等指標發(fā)生改變。而在系統(tǒng)旁邊環(huán)境所發(fā)生的各種影響因素也可能會對系統(tǒng)的信號產生擾亂，從而對系統(tǒng)工作效率造成影響[7]。智能控制器有著較為靈活的環(huán)境適應能力，能夠在電流信號、電壓信號、溫度信號等出現(xiàn)變化時自動進行相應的調整。例如，模糊邏輯控制設備就會對有關的數(shù)值誤差進行分析并做出識別，適時發(fā)送調整命令，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)代智能信息管理技術在電氣自動化控制系統(tǒng)中的普遍使用可以有效改善控制器的性能，從而提升整個系統(tǒng)的適應性。

2 智能變電站自動化控制管理

2.1 集中式控制

集中式控制是較為常用的結構方法，在許多領域中都得到了廣泛應用。運用計算機系統(tǒng)提供的各種特殊功能，可以擴充I/O連接，而后再使用這一連接收集更精確的信號。以模擬量為例，當收集完成后需要進行數(shù)據(jù)處理，之后再使用計算機系統(tǒng)來監(jiān)視和保護。需要注意的是，這個構成方式不依靠其中一臺電腦來實現(xiàn)，而是由多臺計算機共同完成[8]。

2.2 分布式控制

分布式控制使用了更多計算機技術，可以將各種功能分攤至各個計算機系統(tǒng)中，讓各個計算機技術在系統(tǒng)中自主進行各種工作，再經(jīng)由終端系統(tǒng)對各個計算機技術的數(shù)據(jù)進行匯集，同時數(shù)據(jù)匯總后不會對計算機系統(tǒng)的實際工作產生影響。通過對這一架構方式的使用，可以對一個時段內的不同數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步處理，有較高的數(shù)據(jù)處理效能。如果信息系統(tǒng)中某一個模塊出現(xiàn)問題，也不會對其他模塊造成不利影響，可以保證信息系統(tǒng)工作的安全性和穩(wěn)定性[9]。

2.3 分布分散式控制

分布分散式控制架構可以將某個變電所的智能工作系統(tǒng)設為兩個不同的層次，分別為變電站層和間隔層級。其中變電站層代表站級測控的基本單元，間隔層級也稱為間隔單位。在部分研究中，系統(tǒng)又設為3個不同的層級，包括變電站層級、通信層級以及間隔層級。測控單元能夠安裝在斷路器柜中，也能夠安裝在斷路器附近，以光纜實施連接。分布分散式系統(tǒng)能夠顯著減少線纜的使用，降低了通過光纜實現(xiàn)信號傳遞過程中產生電磁輻射，提高了工作安全可靠性，維修快捷、方便，且具有較好的擴展性，大部分現(xiàn)場工作均可在廠家完成[10]。

3 變電站綜合自動化技術應用分析

如果控制系統(tǒng)自身信息管理效率較高，則代表著在信息化體系下的各種系統(tǒng)操作形式均可精準的實現(xiàn)，從而方便對控制系統(tǒng)本身的管理和控制。數(shù)據(jù)處理技術是目前智能化控制系統(tǒng)中常用的信息處理技術手段，在有關技術參數(shù)的合理設置下，控制系統(tǒng)能精確地收集到某一個模擬信號，進而根據(jù)相關信息在控制系統(tǒng)內的數(shù)字信號轉變來獲取變電站內運行的各種電流的統(tǒng)計數(shù)值、電能流動統(tǒng)計數(shù)值等。將各種數(shù)據(jù)信息反饋至控制系統(tǒng)內在的中心調節(jié)模塊系統(tǒng)中，在內部集成、綜合化的控制下進行具體的電能統(tǒng)計管理工作，從而實現(xiàn)了每一項統(tǒng)計信息內容的收集，提高管理精確性[11]。

變電站綜合自動化工作系統(tǒng)在應用時最關鍵的優(yōu)勢就是實現(xiàn)了無人監(jiān)護，同時這一工作模式對控制系統(tǒng)提出了新的要求，需要其自身具有較為強大的自我檢測能力和系統(tǒng)自我修復能力等。通過開展對系統(tǒng)工作能力水平的整體評估，依據(jù)系統(tǒng)在運行時的情況來修正和完善相關參數(shù)指標，以確保所有運行設備實現(xiàn)有效精準地接收各類消息，并科學執(zhí)行命令[12]。此外，在系統(tǒng)工作中開展自動檢索等相關操作，對操作系統(tǒng)中涉及的器械進行監(jiān)測，并對出現(xiàn)故障設備的故障發(fā)生時間、故障位置、故障類型等信息進行收集定位，根據(jù)系統(tǒng)所具有的自檢功能對引發(fā)的故障進行合理修正，同時將相關消息及時反饋到主控制系統(tǒng)的界面中，供系統(tǒng)工作人員記錄和查看。

構建信息庫對系統(tǒng)中所形成的各種信息實現(xiàn)綜合管理，各種數(shù)據(jù)分門別類存檔。同時，還要同下一工作單元的信息轉化工作管理系統(tǒng)開展有效的銜接，以保障不同的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)以及溫度值都可以科學合理地同數(shù)據(jù)庫進行交互共享，促進信息工作系統(tǒng)中后期管理工作的健康有序運行。變電站的工程管理操作系統(tǒng)涵蓋了全部的綜合管理系統(tǒng)，在信息數(shù)據(jù)的有效集成下提升了不同階層中信息數(shù)據(jù)結構運行的穩(wěn)定性，提高了變電站及綜合智能化管理系統(tǒng)的工作質量。

4 變電系統(tǒng)中智能化技術的應用

在應用自動化管理技術時，企業(yè)能夠按照合理的工作順序對所有設備的管理應用和運營情況進行有效了解和控制。在工作中心沒有人員值班的情況下自動收到來自調度中心所發(fā)出的各種信息或各項工作命令，還可以在裝置出現(xiàn)故障問題時及時斷開供電，并采取解決問題的緊急措施。智能一次管理設備能夠直接開展通信連接，實現(xiàn)對于一次設備科學精確地網(wǎng)絡檢測，并建立科學有效的檢測模型。在變電站中加入智能信息技術可以形成一個完整的警示控制系統(tǒng)，實現(xiàn)警示功能。在變電所設備正常運行情況下，有效應用分析與決策管理系統(tǒng)，在最短的工作時間內對變電所中的數(shù)據(jù)和信號進行收集與匯總，并對其中的故障信號進行科學鑒別，同時對于失效的信號予以消除，進而提高智能報警功能的準確性。運用自動化技術進一步診斷存在的故障并分析其模型，使工程技術人員能夠通過終端系統(tǒng)對產生的故障進行合理分析和有效診斷。通過上報故障情況與相關數(shù)據(jù)，為檢測工作提供依據(jù)，從而提升檢測效果與準確度[13]。

5 未來發(fā)展分析

當前電子行業(yè)實現(xiàn)了快速發(fā)展，對電氣工程及自動控制的運用已日益普及。此外，對于人工智能技術的發(fā)展來講，在先進生產制造行業(yè)中也被廣泛運用，滿足了不同服務對象的現(xiàn)實需求。在未來的電氣應用工程和科學智能化的整合發(fā)展過程中，需合理應用人工智能技術，也可以根據(jù)各個產業(yè)的不同需要有針對性地開展研究并對相關問題進行合理分析，進而推進產業(yè)不斷發(fā)展。通過不斷將人工智能應用于工作，從根本上實現(xiàn)科學化同實用化結合的目的，提升社會經(jīng)濟效益。同時，還需要不斷加強對于電氣管理工程智能化應用的研究，將其同計算機技術進行更加科學、高效的有機融合，不斷突破以往工作中無法適應市場發(fā)展和與現(xiàn)實需求不相符的設定，不斷朝著標準化、特殊化以及個性化的目標進行轉變與發(fā)展。

對于電氣工程的自動化發(fā)展來講，其要在競爭日益激烈的市場環(huán)境中長久地生存和發(fā)展下去僅僅依靠人工智能這一項技術是不夠的，還要不斷強化對于其他高新技術的融合應用。在電力發(fā)展的工作內容層面，還要不斷開闊眼界，有效地開拓國內外市場。同時，在企業(yè)的發(fā)展過程中，也要不斷加大力度研究和發(fā)展新型的自動化控制系統(tǒng)，增加對生產產品的研發(fā)投入，擴大市場占有率和推廣面，讓其可以實現(xiàn)二次利用，從根本上提升其自身經(jīng)濟發(fā)展水平和社會經(jīng)濟效益。

6 結 論

綜上所述，將智能技術應用于電氣自動化系統(tǒng)中主要涉及操作電氣設備、開展電氣設備應用管理、減少和消除電氣系統(tǒng)產生的故障以及日常的管理使用等。在未來的電氣行業(yè)發(fā)展中，通過融合智能技術和其他高新技術將會不斷拓展其應用領域，推進并實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的全面智能化和全自動化。