智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用研究

王建宏，王 濤，王 淵，楊志偉，賈榮興

（國網榆林供電公司，陜西 榆林 719300）

0 引 言

隨著我國電氣行業的飛速發展，電氣行業對智能化技術提出了更高要求，對電氣工程中的自動化控制水平也有了更高要求。傳統自動化技術難以滿足現今社會發展的需求，為促進電氣工程自動化控制的進一步發展，需不斷創新、優化智能化技術，同時不斷引入新型智能化技術[1]。電氣工程自動化控制主要通過計算機、人工智能達到自動化控制目的，可協助人們更好地管理相應設備，提高電氣行業的生產效率，降低員工的勞動強度，提高電氣行業的生產效果。

1 智能化技術的發展現狀

智能化技術是計算機技術不斷發展的一種衍生產物，也是一種人工智能技術。這項技術的應用與計算機技術的發展水平呈正比，也是通過復雜的計算機編程、信息收集與分析達到目的。最初，智能化技術僅能識別圖像、數字，然后根據已經設定好的程序作出反應，有效減少人們的重復工作量，緩解人們的實際工作壓力，可輔助人們提升實際工作效率和工作質量。在智能化技術的價值展現出來后，智能化技術逐漸在一些危險行業、工作環境惡劣的地方承擔著比較重要的工作，從而達到進行有效工作、保護工人人身安全的目的。隨著智能化技術的不斷發展，智能化技術開始在電氣工程中應用，提高了電氣工程自動化控制的安全性和有效性，可通過提前設置好的智能化程度，更精準地對電氣設備展開相應的操作，從而達到提高生產效率、降低生產隱患、實現安全運行以及增加效益的目的。在自動化控制中應用智能化技術，可增加電氣工程的自動化控制功能，如自動檢測、自動調節等。但是，隨著社會的不斷發展、不斷進步，人們對電力行業運行、電氣工程自動化控制的水平與效率提出了更高要求，電氣工程自動化控制功能與水平得到進一步優化，從傳統的自動檢測和自動調節功能逐漸演變為自動檢測、自動控制、自動調節、系統自我修復、元件安全保護以及開關自動控制等功能（見圖1），很好地解決了傳統自動化尚存的控制缺陷，改善了傳統自動化應用局限性，可有效促進自動化控制繼續發展，提升電氣行業的智能化水平[2]。但是，隨著我國環保政策的深入推廣，在環保背景下如何進一步促進電氣行業發展，提高電氣工程自動化控制的智能化水平，實現可持續發展，成為一個新問題。

圖1 電氣工程自動化控制圖

2 智能化技術的具體應用

2.1 控制領域

自動化控制系統（見圖2）在電氣行業中應用具有整體智能水平較好、囊括多個功能與程序且整體統計了多個被控制對象等優點。傳統自動化控制過程中需要員工進行人工操作，才能達到控制設備進行操作、生產的目的。但是，在實際應用過程中，電氣行業具有較多的電氣設備，員工在人工操作過程中需要不斷變更被控制對象。這種操作具有較高的復雜度，系統運行存在一定難度，對員工的人工操作水平要求較高。因此，傳統電氣工程自動化控制系統難以實現全面、高效的控制。但是，隨著智能化技術的發展與應用，傳統自動化控制不斷進步與發展。現今應用的智能化技術囊括神經網絡控制技術、模糊控制技術等。這些技術具有較高的智能化水平，不僅可實現全方位自動化控制，還可促進電氣設備安全運動，可進一步提高自動化控制的水平及效率。近年來，有研究學者[3]根據多年研究實驗表明，神經網絡技術在自動化控制領域中應用可實現全自動化控制，可根據不同的控制線路達到不同的控制效果，可進一步優化電氣工程自動化控制系統中的各個環節，使各個環節實施高效率、高精準的控制。

圖2 自動化控制系統

2.2 故障診斷領域

故障診斷、故障維修、機械保養等都是影響電氣工程自動化控制系統正常開展工作和維持高效率、高質量生產的主要影響因素。電氣設備多種多樣，易被各種因素影響而誘發故障，影響電氣工程自動化控制系統的正常運行，甚至會造成“災難”。想要保證電氣工程自動化控制系統始終正常、安全、有序運行，必須提高各種故障的診斷、識別、維修能力。正常情況下，電氣設備發生故障前會有一定故障征兆。利用智能化技術，在電氣工程自動化控制系統中設置相應的識別程序，可提高電氣工程自動化控制系統的故障診斷和識別能力。先進的智能化技術具有強大的診斷、分析能力，可有效分析、判斷不同的電氣設備故障。所以，為提升電氣工程的自動化控制水平，需積極應用智能化技術才能在滿足目的的同時為自動化控制帶來新的發展方向，才能不斷改善電氣工程的控制現狀，不斷提高控制質量，不斷提高設備運動安全，及時發現、診斷、識別各種電氣設備故障。比如，變壓器是電氣工程中的重要設備，必須保證變壓器的性能，保證其始終穩定安全運行，才能保證電氣工程自動化控制系統穩定安全運行。通過應用先進的智能化技術可進一步提高變壓器的安全性，保障電氣工程自動化控制系統安全穩定運行，有效避免變壓器故障導致的電氣工程重大損失。

2.3 設計領域

電氣工程設計是一項難度非常高、復雜性較強的工作，見圖3。傳統設計活動是通過各類模型達到設計、模擬實驗的目的。但是，這種狀態下的設計往往存在較多缺陷，在實際生活中的應用價值不高。比如，通過傳統設計活動設計的自動化控制系統往往無法在問題出現前進行有效預警，無法提前識別征兆，無法及時提醒操作人員停止操作，檢修問題。此外，電氣工程自動化控制系統設計非常復雜，所用模型也比較復雜，若設計與模型不相配，則會進一步提升設計復雜性，進而誘發數據延遲等嚴重問題。智能化技術應用于電氣工程自動化控制系統，可提供多維度設計模式，數據運算精準，所以設計的系統程序往往更符合現今應用的電氣工程自動化控制系統的實際需要。在電氣工程自動化控制中應用智能化技術，能夠進一步優化設計領域。比如，可以利用CAD軟件進一步優化系統的設置裝置，提高實際設計的有效率，促使設計更加精準可靠。應用智能化技術還可進一步提高設計方案的質量，促使設計工作更快捷、高效。

3 結 論

充分應用智能化技術可有效打破電氣工程的傳統自動化控制，進一步提高自動化控制的效率，全方面優化自動化控制系統的性能，改善電氣工程自動化控制系統的水平與質量。