基于電力系統電氣工程自動化智能化應用分析

戢建仁

【摘要】文章主要探討了電力系統中電力工程自動化智能化應用問題。

【關鍵詞】電力系統；電氣工程自動化；智能化

作為新興的計算機科學的重要領域之一，人工智能理論的研究與延伸，對人工智能技術的本質進行了解釋，基于此生產出的與人類智能類似的智能機器即為人工智能技術。該領域研究的對象主要包括：語音識別、圖像識別、專家系統、機器人及自然語言處理等。對于電力系統而言，電氣工程方面主要包含自動控制、信息處理、系統運行、研制開發、電子電氣技術及計算機與電子應用等方面。人工智能技術在電氣工程自動化中的實際應用中，還存在一些問題，要對這些問題進行分析和解決，才能促進我國電氣工程自動化的發展。

1、智能化技術

人工智能也稱為機器智能，是與自然科學和社會科學結合的產物。人工智能屬于計算機技術的范疇之內，主要研究通過計算機編程，實現接收信息、識別文字圖像、分析判斷及自動反應等人類行為的模擬，完成一些復雜的問題。在電氣自動化領域中，專家系統的應用最為廣泛。人工智能技術在電氣自動化技領域中的應用，提高了電氣工程系統的自動化水平，使設備運行及處理的精確度和準確性大大提高，保證了電氣系統的工作效率，節約了大量的人力資源，系統安全性及穩定性也大大提高。在機械設備方面，自動化水平也得到提高，實現了機械設備在無人操作的情況下準確、自動的進行操作與控制，實現了人工智能技術與電氣自動化的目標，比如智能配電網中均采用了先進的帶數字接口的智能斷路器和跳合閘等控制信號的傳輸方式，而傳統的二次電纜也蛻變成數字信號接受的網絡傳輸形式，因此其在工作效率和故障處理的效率上得到了顯著提高。

2、智能化技術特點

2.1智能化控制器可實現無人化超控

不管在什么情況下，智能化控制器技術在電氣工程自動化的實際工作中比傳統的控制器更被認可。通過對魯棒性、下降時間以及響應時間進行調節保證了自動化控制的工作，使用智能化技術控制調節電氣設備，大大減少了人力，其只需改變相關技術就可實行自我調節，無需人員的超控。

2.2實現電力運行系統的整體控制

電氣工程自動化控制能夠有效地利用智能化技術的這一特點，對電力系統中的相關電力設備和數據進行及時地控制和反饋。尤其是在對相關的電力設備進行調控的過程中還能夠有效地發揮自動化的優勢對電力設備中存在的隱患進行及時地預警從而得出正確的反饋信息。同時，電力系統控制中心還可以利用智能化的優勢對電氣工程實行遠程控制，以提高整個電力運行系統的控制能力。

2.3對智能化技術進行調整能夠提升其函數近似器性能

控制模型進行設計過程中會出現如非線性、參數變化等不確定的因素，因此要把握好控制對象動態的方程的過程。例如，下降的時間人工智能控制器的模糊邏輯控制器比 PID 控制器快四倍，上升的時間模糊控制器比 PID 控制器快兩倍。

2.4智能化控制器還能解決一般方法無法解決的問題

普通神經控制器采用的學習算法和拓撲結構等已經出現了定型的現象，需要很長時間進行計算，結果不一定理想，需要進行有效的解決，利用各種方式提高學習算法的速度等，這些都是在應用中常常遇到的難題，在新數據信息方面，職能化系統具有良好的適應性，在抗干擾這方面的能力非常強，其中擴展內存也很容易，在機器配置等方面價格也很優惠，這是非常好的方式。

3、智能化電氣工程自動化控制的前景

3.1電氣工程設計中的智能化應用

由于電氣設備的設計是一項復雜的工作，與電氣自動化專業中電機、電路、電力電子技術、變壓器、電磁場等多個學科都存在關系，要求設計人員要有足夠的設計經驗，需要大量的人力、物力及財力投入。但是，隨著人工智能技術的應用，對人腦難以解決的復雜模擬過程和繁瑣的計算過程快速的進行了解決，提高了設計的精度和效率。在電力配電網系統中，智能化、數字化的應用特點十分鮮明，比如智能化的互感器已經廣泛使用典型的USB接口，可與網絡進行有效的連接，如此便實現了網絡保護裝置和智能斷路器的有效連接，極大程度地簡化了配電網二次回路接線，大大降低了配電網的維護工作。

3.2電氣工程控制中的智能化應用

為了有效的實現增強生產、流通、分配及交換，采用電氣自動化控制技術，可以有效的降低人力、物力及財力的投入，對系統的工作效率及質量也有效的進行了提高。在電氣設備控制中，人工智能技術的應用主要包含專家系統控制、模糊控制及神經網絡控制。最常用的是模糊控制，因其簡單，與實際聯系最為緊密，因此得到了比較廣泛的應用。智能化控制器并不需要對控制對象模型進行設計，這就可以從根本上避免一些不確定因素的產生，提高自動化控制的精密系數。智能化控制器在進行調節控制時完全只需要根據相關數據的變化來自行調節，即使沒有專門的技術人員在旁邊也可以，同樣遠程調節控制也是可行的，充分體現了電氣工程自動化控制的無人操作性要求，對行業未來發展的重要性不言而喻。

3.3電力系統中智能化的應用

電力系統中，對人工智能技術的應用主要涵蓋神經網絡、專家系統、啟發式搜索及模糊集理論等方面，而專家系統是應用最廣泛的一項。專家系統是一個復雜的程序系統，它集合了大量的經驗、規則及專業知識

4、智能化技術在電氣自動化控制中的實際應用

隨著人工智能技術的不斷發展，很多研究人員展開了針對人工智能在電氣工程自動化控制方面的研究，目前，我國的大多數電氣工程自動化控制過程中都會對相關的電氣設備提出一定的要求。因此，智能化技術在整個電氣工程自動化過程中通過對相關的電氣設備進行優化設計，不僅可以提高對整個電力運行系統中的實時控制，而且還能夠提高工作人員的工作效率。

現在大部分研究主要著力于應該如何將人工智能系統應用于故障的診斷和預測、電氣產品設計優化和保護與控制等領域。在優化設計方面，設計電氣設備是很繁瑣的工作。它需要對電磁場、電路、電器電機等學科的知識綜合性的運用，同時還要使用以往設計中的經驗。設計以往的產品時，通常是在根據經驗和實驗的基礎上，通過手工的方式開展的。這樣的設計過程很難取得最優的設計方案。電氣產品的設計隨著計算機技術的發展，逐漸由手工設計向計算機輔助設計不斷轉變，使開發產品的周期大大減少。尤其是在引進了人工智能技術之后，更加促進了CAD技術的發展，大大提高了設計產品的質量和效率。

人工智能技術在電氣設計方面的應用主要包括專家系統和遺傳算法。其中的遺傳算法是一種優化的先進算法，在產品的設計優化上有舉足輕重的作用。因此電氣產品的人工智能化設計很多都采用了這種方式進行優化。

電氣設備的故障征兆和故障之間有著很多必然和偶然的關系，具有非線性、不確定性的特點，它的優勢能夠通過人工智能的方式得到最大的發揮。電力故障的發生往往和電力設備的質量具有直接的聯系。因此，相關的工作人員應該在提高自身的安全意識的基礎上利用智能化技術對相關的電力設備進行安全檢測以提高電力設備的運行效率。

參考文獻

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[3] 張鐸. 智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用.[J]電源技術應用.2013（05）