智能化技術在電力工程自動化中的應用

臺州華耀配售電有限公司 何金輝

現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展與綜合國力的顯著提升，電力能源工程領域呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景，也帶動了相關領域的積極發(fā)展。在此過程中，電力工程的發(fā)展尤為重要。受傳統(tǒng)工作方式的影響，由于技術及設備等多方面的限制，電力管理自動化的發(fā)展很難實現(xiàn)突破。而通過智能技術的應用不僅可解決這些問題，還可推動電力技術的有效發(fā)展。該技術在電力自動化控制中的應用雖然還處于起步階段，但潛力巨大，具有非常廣闊的發(fā)展前景。

1 電力工程自動化與智能化技術的概念

電力自動化技術。主要對電力工程、自動化技術、電力設施及其自動化核心原理進行研究與分析。之后在此基礎上對各種電力設備、電力控制系統(tǒng)進行研發(fā)、組裝、優(yōu)化、工程改造等工作，同時融合了產(chǎn)品設計與研發(fā)、技術系統(tǒng)監(jiān)控與維護等多項內(nèi)容，是一種綜合性的高新技術[1]。

智能化技術。是指機器和設備通過一定的技術手段獲得感知、記憶和探究的能力，并能對目標內(nèi)容進行有效學習的過程。通過智能化技術的運用可顯著提高系統(tǒng)的適用能力，使智能系統(tǒng)能在操作電力設備的過程中做出正確有效的決策。智能化技術除提升設備的自動化、智能化程度外，還降低了工作人員的勞動強度，保證了電力設備運行的科學性與穩(wěn)定性[2]。

2 智能化技術的應用特征與優(yōu)點

2.1 無需創(chuàng)建控制模型

在電力工程中，以往的工作模式是在工程開始創(chuàng)建控制模型，并借助控制器對其進行高效管理。在此期間，操作程序十分繁瑣，靈活性也較低。在問題出現(xiàn)時不能得到及時有效的解決，使得電力行業(yè)的建設效率低下，質(zhì)量也不高。而借助智能化技術可很大程度上改進傳統(tǒng)施工模式中存在的問題，無需在工程建設之前創(chuàng)建控制模型[3]。

通過智能化技術的應用，可利用計算機技術對整體的施工流程進行全面的監(jiān)控與管理。這樣不僅充分發(fā)揮了智能系統(tǒng)的價值與作用，同時也提升了管理人員工作效率與工作質(zhì)量。智能化技術的運用實現(xiàn)了電力工程工作的準確性，可有效促進電力行業(yè)的持續(xù)深入發(fā)展[4]。

2.2 統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理標準

在電力工程中涉及到很多種類豐富而又不同的數(shù)據(jù)。由于不同的工作流程會有不同的特性，因此數(shù)據(jù)間也會呈現(xiàn)出較大的差異性，無形中加重了數(shù)據(jù)管理的難度。

在電力工程及其自動化系統(tǒng)中使用智能技術可實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理。但由于數(shù)據(jù)之間存在差異，無法做到對數(shù)據(jù)的全面控制，對此需繼續(xù)努力，改進智能技術，實現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的全面控制和分析。與此同時，加強對數(shù)據(jù)的管控力度，以便為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟利益[5]。

2.3 增強電力運行系統(tǒng)的總體控制能力

將智能化技術應用于在電力工程及其自動化系統(tǒng)中，可對數(shù)據(jù)進行有效的整合，提升數(shù)據(jù)的運用率。同時可對電力設備開展全面的監(jiān)控，保障電力系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運行。但在實際工作過程中不能過度依賴智能化技術，在應用的同時也要重視管理人員的個體作用，將智能化技術與人工緊密結合在一起。應對電力設備與相關系統(tǒng)進行定期檢測，之后按照實際需求對設備進行適當調(diào)整，降低機械設備發(fā)生故障的可能性。只有充分發(fā)揮智能與人工的優(yōu)勢，才能保障電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，實現(xiàn)電力行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展[6]。

3 智能化技術在電力工程自動化中的具體應用

3.1 智能變電站的應用

智能化技術與電力工程自動化系統(tǒng)可應用于構建智能變電站。智能變電站的功能應基于自動化控制器、電力設備儀器表、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和相應的通訊技術來實現(xiàn)。只有將上述技術進行合理的利用，才可實現(xiàn)智能化的項目管理。智能變電站借助傳感器來收集電力設備運行數(shù)據(jù)，分析各電力設備是否存在潛在的危險因素。之后針對引起故障的原因，選擇出最合理有效的處理方式，確保智能變電站能夠安全、穩(wěn)定的運行。智能變電站借助智能技術，增強了電力系統(tǒng)的供電及配電質(zhì)量。之后，在用電的高峰和低谷時段，對變電站實施智能調(diào)節(jié)。這樣的做法不僅減少了用電損耗，滿足了綠色環(huán)保、節(jié)能減排的發(fā)展需求，也增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟收益。

在智能變電站的應用過程中，最重要的技術就是數(shù)據(jù)的分享與交流。首先，變電站必須清楚知道當?shù)氐挠秒娏浚蟛拍軐ψ冸娬鹃_展智能化控制工作。在此過程中，大數(shù)據(jù)技術在智能變電站中的應用也是重要的一環(huán)。大數(shù)據(jù)是智能化發(fā)展下的產(chǎn)物，可以提高智能變電站對數(shù)據(jù)的采集和處理能力。

變電站智能系統(tǒng)分為變電站控制層、間隔層和過程層三個層次。變電站控制層設備由變電站控制層網(wǎng)絡A、網(wǎng)絡B、主機、打印機及異地通訊服務器構成；間隔層由防護系統(tǒng)、檢測裝置、故障錄波器、計數(shù)器和協(xié)議轉(zhuǎn)換器構成；過程層由電流組合單元、電壓組合單元、電流感知器、電壓感知器、智能短路裝置、通用設備構成。

在智能變電站中，通過智能化勘測系統(tǒng)對工作人員、電力設施、故障原因和維護狀態(tài)進行全面分析。同時，構建數(shù)據(jù)庫對不同系統(tǒng)之間的關系進行深入研究。根據(jù)智能檢測系統(tǒng)的屬性，管理人員與電力設備、故障原因和維修條件三個數(shù)據(jù)庫進行交互。電力設備與故障原因和維修條件開展兩個數(shù)據(jù)庫的信息交互。

智能變電站控制系統(tǒng)通過創(chuàng)立智能分析模塊來分析故障原因。智能分析板塊中的主要故障因素有泄露故障、油位故障、溫度故障、開關故障、運動物體故障、不同程度的異常故障等。在此過程中，應對大、中、小異常狀況進行分級處理，并設置不同的故障數(shù)據(jù)。其他類型的故障也應設置出特定的數(shù)據(jù)代碼。借助錯誤碼能夠清楚的分析出各種故障產(chǎn)生的原因，最后再由設函數(shù)制定出相應的算法流程。

首先，智能變電站控制系統(tǒng)評估輸入樣本是否可重復；其次，按照獲取的結果數(shù)據(jù)，評估繼續(xù)生成或優(yōu)化的可能性；最后，可通過智能分析得到故障信息的結果。如果故障結果的數(shù)據(jù)超出標準值，應及時關閉變電站。而當結果具有一定偏差時，則必須返回故障結果輸入步驟，再次對故障原因進行深入檢查。而當結果低于標準值時，應及時派遣專業(yè)人員對變電站系統(tǒng)及設備進行全面檢修。

從流程圖中可定量分析故障原因，使整個項目可自動進行，無需人工介入和干預。系統(tǒng)算法可獨立評估電力設備的系統(tǒng)是否運作正常，并結合故障結果，對設備進行停機、維護或繼續(xù)運作等操作。

3.2 電廠自動化的應用

電力系統(tǒng)電力工程及其自動化的智能技術可用于電廠的自動化控制。例如，風力發(fā)電機通過主發(fā)電機和風力自動控制裝置完成風力發(fā)電。風力對風力發(fā)電效率具有直接影響，風力發(fā)電效率隨風力變化而變化。因此風力發(fā)電機組的風力不同，各個發(fā)電設備的數(shù)據(jù)設置也有很大差異：首先，可使用智能技術來分析風力發(fā)電；其次，可依照風力數(shù)據(jù)的變化，智能調(diào)節(jié)各個發(fā)電設備；最后，可借助智能化技術，確保工廠的風力發(fā)電效率。

此外，火力發(fā)電廠需要更智能的技術。和風電場相比，火電廠的發(fā)電原理及相關流程更加復雜，需要掌控的環(huán)節(jié)與內(nèi)容也更多。對此，火電廠必須使用智能技術來管理和監(jiān)控工作中的每一個環(huán)節(jié)。例如，監(jiān)測火電廠數(shù)據(jù)，依據(jù)火電廠設備運作的數(shù)據(jù)變化，對發(fā)生故障的原因及產(chǎn)生故障的具體位置進行深入的分析與研究。通過這樣的工作模式，可有效增強火電廠的發(fā)電效率與發(fā)電質(zhì)量，保障火電廠的工作能夠順利、穩(wěn)定運行。

此外，電力系統(tǒng)的電力工程及自動化技術，可應用于大氣檢測、煙氣控制、靜電除塵器控制、裝煤控制、除塵控制、報警及輔助設備控制等眾多工作中，對實現(xiàn)工廠的自動化、科學化發(fā)展具有十分重要的意義。

3.3 電力調(diào)度自動化的應用

電力系統(tǒng)電力工程的智能化及其自動化技術可應用于配電的自動控制管理中。在電力系統(tǒng)中最重要的功能就是電能的分配和管理。不管是城市還是村莊中的發(fā)電廠，所能提供的電力都是非常有限的，如發(fā)電廠不能提供充足的電力資源，只有依靠充足高效的配電效率，才能切實保障生產(chǎn)與生活和中所需的電力和能源。從實際的操作流程來看，智能化技術可實現(xiàn)配電信息監(jiān)管、電網(wǎng)負荷、供配電調(diào)節(jié)、故障研究等四個方面的自動化。信息監(jiān)管，指的是計算各區(qū)域的用電量，并分析其實際用電需求。

其次，根據(jù)電網(wǎng)負荷狀況對供配電量進行合理調(diào)節(jié)，滿足居民的用電需求；最后，通過故障分析，對電力調(diào)度過程中可能出現(xiàn)的用電問題進行預測，以實現(xiàn)電力調(diào)度自動化控制的理想效果。

3.4 智能技術在電力工程及其自動化中的應用

電力工程及其自動化的智能技術將朝著信息化、環(huán)保化與板塊化的趨勢發(fā)展。在此之中，數(shù)據(jù)分析是智能技術在網(wǎng)絡應用方面的核心技術。對電力設備性能數(shù)據(jù)的分析越準確，就可更好的減少電力設備數(shù)據(jù)中產(chǎn)生的安全事故或設備故障。要想對電力設備的信息數(shù)據(jù)進行科學全面的整合和分析，只有借助網(wǎng)絡的強大功能，才能增強智能技術在電力工程和自動化中的運用效果。從實際發(fā)展狀況來看，在智能變電站、電站系統(tǒng)、配電運維系統(tǒng)的管理工作中，都開始逐步采用網(wǎng)絡技術。通過網(wǎng)絡技術可有效實現(xiàn)檢測畫面的可視化，大大提高了各個系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量。

此外，還可有效減少電力工程的投入成本?；诃h(huán)保考慮，智能技術可用于電力工程，全方位推動智能設備的使用，提高電力工程智能控制的準確性。這樣做的好處是既降低了發(fā)電污染，又有利于推進綠色環(huán)保的發(fā)展理念。

電力系統(tǒng)和配電運維系統(tǒng)的運用，顯著提升了電力行業(yè)的自動化、智能化程度，與此同時不會對電力行業(yè)造成嚴重污染，反而能夠減少能源損失。板塊化模式的優(yōu)勢是舒適、便捷準確與高效。因此，為了在智能技術的結構框架內(nèi)擴大電力控制系統(tǒng)的應用范圍，必須重視板塊化發(fā)展，使智能化技術與電力工程自動化系統(tǒng)能夠在更多的企業(yè)中得到重用。

3.5 智能化技術在電力工程自動化中的應用前景

智能化技術可有效提高電力自動化的準確性，提高系統(tǒng)計算在評估應用效果方面的準確性，從而更好適應電力自動化系統(tǒng)中復雜的計算環(huán)境。在設定技術應用路徑的同時，智能化技術也展示了更加科學化的技術應用形式，并在應用過程中得到不斷的完善和發(fā)展。技術的合理使用和人工的科學創(chuàng)造是確保電力自動化應用水平的重要條件。從智能應用技術的角度來看，必須為完成技術的提升而不懈努力。

為實現(xiàn)智能化的運營效果，就要利用網(wǎng)絡的優(yōu)勢，形成智能化開發(fā)和管理的目的，同時打造完善的智能化運營體系。對于電力行業(yè)的電力系統(tǒng)來說，自動化管理的最終目的是實現(xiàn)無人化運作。在對電力自動化技術進行研究和管理的過程中，智能技術必然成為應用中必不可少的環(huán)節(jié)。

4 結語

電力工程智能化技術及其自動化在電力工程中的應用十分廣泛，對電力能源行業(yè)產(chǎn)生了深遠的影響。在此過程中，自動化的特點在智能變電站、電廠電力系統(tǒng)和配電運維操作系統(tǒng)中都有明顯的體現(xiàn)。因此，電力企業(yè)應重視智能電氣技術及其自動化的應用和發(fā)展，增強配電供電的安全性和穩(wěn)定性，為企業(yè)及個人提供更好的電力服務。