電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術(shù)的運(yùn)用探討

杜兆楠

【摘要】目前我國經(jīng)濟(jì)和科技水平發(fā)展快速，電力行業(yè)發(fā)展也十分快速。在電力系統(tǒng)中，電氣工程是整個電力系統(tǒng)的重要組成部分，其運(yùn)行狀態(tài)會對整個行業(yè)的發(fā)展帶來影響。而電氣工程自動化控制則是提高電氣工程運(yùn)行效率的重要手段，但是以往的電氣工程自動化控制技術(shù)存在自動化程度低、效率低等問題，不利于電氣工程的良好建設(shè)。而智能化技術(shù)的應(yīng)用可以很好的改變這種情況，對此，在電氣工程自動化控制實(shí)踐中要注意智能化技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);電氣工程;自動化;智能化 【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.35.087

在當(dāng)今社會中，當(dāng)接觸到智能化技術(shù)與電氣工程自動化時，首先要明確知曉兩者之間的關(guān)系與意義。例如智能化技術(shù)在電氣自動化中的主要發(fā)展方向;智能化技術(shù)在電氣自動化中的重要性以及智能化技術(shù)在電氣自動化中的具體表現(xiàn)。其次要知道智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的優(yōu)勢特性是：第一，不用建立管制模型;第二，提升電氣自動化系統(tǒng)的控制效率;第三，智能化技術(shù)與電氣自動化工作同步性高;最后，要知道智能化技術(shù)在電氣工程自動化中的實(shí)際應(yīng)用情況，例如智能化在自動化中的應(yīng)用、智能化技術(shù)在控制方面應(yīng)用以及在電氣自動化障礙診斷中的應(yīng)用。

1、電氣工程自動化與智能化技術(shù)的特點(diǎn)

1.1減少不可控制因素

以往的自動化工程相對落后，需要技術(shù)人員對電氣工程完成模型設(shè)計(jì)之后，才能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣控制系統(tǒng)的操控，這樣會導(dǎo)致電氣自動化系統(tǒng)在運(yùn)轉(zhuǎn)時發(fā)生機(jī)械化的現(xiàn)象，不能夠?qū)崟r掌握系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而使得估算預(yù)測工作在整體上的準(zhǔn)確程度較為低下。自動化控制過程當(dāng)中會有較多不能夠控制的因素，其會降低建模控制的效率，制約了電氣工程實(shí)現(xiàn)全方位自動化的發(fā)展腳步。將智能化技術(shù)運(yùn)用到電氣工程自動化系統(tǒng)之中，能夠簡化操作流程，即使是在沒有進(jìn)行模型設(shè)計(jì)的情況下，也可以實(shí)現(xiàn)自動化操作。

1.2操作更加便捷

運(yùn)用智能化技術(shù)，能夠使得電氣自動化系統(tǒng)在使用操作上變得更加方便和簡單。使用智能化設(shè)備獲取關(guān)于電氣工程的具體數(shù)據(jù)信息，再經(jīng)過分析比對后，采取相應(yīng)的解決措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對自動化控制系統(tǒng)的全過程監(jiān)控，實(shí)時關(guān)注系統(tǒng)運(yùn)行效果。不僅如此，智能化技術(shù)可以有效提高系統(tǒng)在使用過程中的靈敏效果，及時適應(yīng)不同的工作環(huán)境。智能化技術(shù)在一定程度上降低了相關(guān)技術(shù)人員的工作壓力，不需要人工操作直接能夠?qū)崿F(xiàn)對指令的控制，再根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析和整合以完成自動調(diào)節(jié)操作?，F(xiàn)階段，隨著智能化技術(shù)在電氣工程自動化領(lǐng)域中的普及和使用，使得勞動人員減輕了工作負(fù)擔(dān)、節(jié)約了資金的消耗，有效地提高了電氣工程領(lǐng)域的生產(chǎn)工作效率，盡最大可能保證工程運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的準(zhǔn)確無誤。

2、電氣自動化現(xiàn)狀

在社會經(jīng)濟(jì)與科技飛速進(jìn)步的背景之下，自動化的生產(chǎn)模式已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，在許多領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)完全代替人工實(shí)操，是一種現(xiàn)代化發(fā)展的重要表現(xiàn)，在電氣自動化系統(tǒng)當(dāng)中，不僅可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的精準(zhǔn)控制和產(chǎn)品的質(zhì)量保障，還可以結(jié)合計(jì)算機(jī)和智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)更高水平的系統(tǒng)優(yōu)化和管理，特別是在設(shè)備的故障診斷和處理等方面極具應(yīng)用優(yōu)勢。電氣自動化在機(jī)械價格、物流管理和石化工程等方面都有廣泛的應(yīng)用價值，且在不斷進(jìn)行更加深入的技術(shù)研發(fā)，形成許多現(xiàn)今的科研成果。許多的電氣自動化企業(yè)在變頻技術(shù)、一體化技術(shù)和伺服技術(shù)等方面都有廣泛的應(yīng)用，且正在不斷向矢量、高精度和嵌入式等方向深入，充分和現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)與人工智能相結(jié)合，一些掌握核心技術(shù)的企業(yè)在行業(yè)內(nèi)的發(fā)展也呈現(xiàn)出良好態(tài)勢。

3、電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術(shù)的運(yùn)用

3.1故障診斷上的運(yùn)用

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要保持各個電器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，一旦某一個設(shè)備出現(xiàn)故障，就會影響到整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行。機(jī)械故障是多方面的，比如機(jī)械長期運(yùn)行導(dǎo)致的老化問題或者機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過程中受到的氣候環(huán)境影響導(dǎo)致的故障問題等。但是，機(jī)械設(shè)備不會無緣無故地出現(xiàn)故障，在發(fā)生故障之前必然會有一些預(yù)兆性的表現(xiàn)，所以可以利用智能化技術(shù)實(shí)時對各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查。智能化技術(shù)在故障診斷上的運(yùn)用可以應(yīng)對機(jī)械設(shè)備故障非線性特點(diǎn)，各類復(fù)雜的不確定性的問題都可以通過智能化診斷技術(shù)獲得精準(zhǔn)的診斷結(jié)果。但是為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要智能化、診斷技術(shù)與專家系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合，必須保持理論的先進(jìn)性和智能化診斷的及時性。

3.2智能化控制技術(shù)

在電氣工程自動化控制中，可以通過智能化控制技術(shù)來增強(qiáng)電氣工程本身的自動化水平。在電氣工程控制中，有很多環(huán)節(jié)都要用到控制系統(tǒng)，引入智能化控制技術(shù)以后，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家系統(tǒng)控制、模糊控制等，可以通過在極大程度上提升電氣工程自動化控制的穩(wěn)定性。如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制具有多層結(jié)構(gòu)，其可以做到反向?qū)W習(xí)算法，能在處理信息上獲得良好的效果。此外，在實(shí)踐中，還可以利用PLC技術(shù)來代替機(jī)電控制器，這種技術(shù)在電力生產(chǎn)協(xié)調(diào)中具有良好的應(yīng)用效果，能實(shí)現(xiàn)對電氣系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。

3.3優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

高效的電力自動化管理應(yīng)用系統(tǒng)，主要通過管理控制方案、控制設(shè)備以及電氣設(shè)施等方面加以研究和分析。電氣工程自動化系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠給電氣設(shè)施的保養(yǎng)、維護(hù)以及更新升級等方面帶來便利條件。當(dāng)電氣工程及其自動化控制系統(tǒng)在實(shí)行設(shè)計(jì)操作過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)從工程的整體角度來掌握電氣工程中關(guān)于科學(xué)技術(shù)的具體內(nèi)容，以完成科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)方案。在同一處理設(shè)備上集中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化的持續(xù)運(yùn)作，減少處理設(shè)備運(yùn)行壓力，進(jìn)而保證整個系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的高效運(yùn)行。由此可見，應(yīng)采取科學(xué)手段來優(yōu)化智能化設(shè)計(jì)技術(shù)，使用精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)表格設(shè)計(jì)以保證電力工程系統(tǒng)穩(wěn)步運(yùn)行。對智能化技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的完善和優(yōu)化工作，嚴(yán)格按照電氣工程自動化控制系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，以保證設(shè)計(jì)結(jié)果的實(shí)效性，合理把控在電氣工程中的資金使用，尤其是關(guān)于智能設(shè)備的設(shè)計(jì)與管理工作，能夠?yàn)橄嚓P(guān)電氣工程發(fā)展與建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4PLC的應(yīng)用

PLC等技術(shù)的不斷發(fā)展在一定程度上又一次掀起了電氣控制的革新和發(fā)展，特別是在復(fù)雜、大型的自動化控制系統(tǒng)中需要一個體積偏大的PLC控制來完成驅(qū)動，內(nèi)部還需要有線路連接和配電柜等設(shè)施，整個生產(chǎn)控制線路中的硬件成本、空間成本偏大。在智能化的PLC系統(tǒng)當(dāng)中能夠較好地實(shí)現(xiàn)不同的控制需求，包括了對生產(chǎn)線路中的遠(yuǎn)程監(jiān)控和處理、通風(fēng)光照設(shè)備的開關(guān)等，形成了一種更加開放式的管理特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的PLC運(yùn)行當(dāng)中具有一定的封閉性，在處理中斷性的任務(wù)時要求較高。在智能化技術(shù)的引入過程中，PLC也在不斷進(jìn)行更新，采用了更加適合生產(chǎn)需求的新體系，將PLC、DCS和MES控制結(jié)合在一起，使開放式自動化的工作范圍進(jìn)行了擴(kuò)大，具有一定的實(shí)用價值。在PLC系統(tǒng)中的本身就集成了基礎(chǔ)的通信系統(tǒng)，這也為其聯(lián)合互聯(lián)應(yīng)用提供了一定的硬件基礎(chǔ)，賦予了PLC更多的智能化發(fā)展空間，使其能夠負(fù)載的軟硬件功能更加豐富，可以快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展搭建。

3.5網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全與技術(shù)防護(hù)

現(xiàn)代化的電氣工程應(yīng)用多與互聯(lián)網(wǎng)和信息化結(jié)合，面對復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)和信息環(huán)境，系統(tǒng)運(yùn)行的安全性急需得到提升，智能化技術(shù)能更好地預(yù)防網(wǎng)絡(luò)安全問題，避免出現(xiàn)非法獲取生產(chǎn)信息、技術(shù)方案等情況的出現(xiàn)。同時智能化技術(shù)還能有效避免重要信息的丟失，有效預(yù)防病毒造成的控制系統(tǒng)錯亂問題。由于智能化技術(shù)應(yīng)用了先進(jìn)的處理器技術(shù)，且系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)安全方面的自主升級，對于電氣系統(tǒng)存在的潛在安全問題具有良好的預(yù)見性和預(yù)防性，降低不安全因素對電氣工程自動化系統(tǒng)造成的不良影響。

3.6CAD軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用

CAD軟件設(shè)計(jì)，是一項(xiàng)相對煩瑣、復(fù)雜的工作，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式大多數(shù)使用不同種類的模具來當(dāng)作設(shè)計(jì)的主要原材料，這就會導(dǎo)致自動化管理系統(tǒng)出現(xiàn)一系列的應(yīng)用問題，如沒有合理預(yù)測相關(guān)問題、數(shù)據(jù)信息接受時間較為緩慢等等，進(jìn)而使得自動化管理控制的精確效果下降。當(dāng)智能化技術(shù)應(yīng)用之后，使得傳統(tǒng)的CAD軟件設(shè)計(jì)方式發(fā)生了極大的轉(zhuǎn)變，與此同時也解決了諸多問題。智能化科學(xué)技術(shù)，為電氣工程在自動化管理控制領(lǐng)域當(dāng)中帶來了全新的設(shè)計(jì)思路，采取全方位、多元化的空間設(shè)計(jì)方式，建立立體化、多維度的設(shè)計(jì)模型，從而使得操作系統(tǒng)和管控程序之間的聯(lián)系更加緊密，能夠提高現(xiàn)代電氣工程自動化系統(tǒng)的應(yīng)用價值和生產(chǎn)效率。除此之外，智能化科學(xué)技術(shù)在CAD軟件當(dāng)中的靈活運(yùn)用同樣可以優(yōu)化和完善CAD軟件裝置，能夠使得CAD軟件的設(shè)計(jì)效率具有一定的保障，有利于提高具體設(shè)計(jì)方案的實(shí)效性。

4、電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術(shù)的發(fā)展方向

電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術(shù)發(fā)展趨勢為更為突出的精準(zhǔn)度和高效化，比如CPU芯片的運(yùn)轉(zhuǎn)速率必然會隨著技術(shù)的快速發(fā)展而得到進(jìn)一步的提高，而且，也將出現(xiàn)多CPU系統(tǒng)操作的技術(shù)，構(gòu)建出高分辨率的伺服系統(tǒng)，使智能化技術(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率進(jìn)一步提高;另一方面，智能化技術(shù)的融合性也將進(jìn)一步提高。通過使用群控系統(tǒng)，使系統(tǒng)的功能效果最大化，可以動態(tài)化地調(diào)整各類管理信息，原有的數(shù)控系統(tǒng)在可剪裁程度上會愈發(fā)突出，可以通過不同的設(shè)計(jì)操作提高電子工程自動化數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，智能化技術(shù)的融合能力將更好地滿足不同的服務(wù)對象。

結(jié)語：

綜上所述，電氣工程自動化設(shè)備的質(zhì)量決定著電氣系統(tǒng)的運(yùn)作速度與效率，因此，智能化技術(shù)對電氣設(shè)備系統(tǒng)起著決定性因素的同時也是電氣設(shè)備控制的核心因素，是我國電氣工程行業(yè)的重要發(fā)展方向。所以我國應(yīng)該重視電氣自動化與智能化技術(shù)的雙面提升，從而保證我國的電氣質(zhì)量，為國家未來的基礎(chǔ)建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)，并進(jìn)一步做出重要貢獻(xiàn)。

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