人工智能在電氣工程自動化中的運用

韋海治

（中國南方電網超高壓輸電公司南寧局 廣西南寧 530022）

人工智能在電氣工程自動化中的運用

韋海治

（中國南方電網超高壓輸電公司南寧局 廣西南寧 530022）

隨著社會經濟的飛速發展，科技領域也在飛快的發展當中，科技領域當中最具代表性的產物就是人工智能技術，在電氣工程的自動化當中，已經廣泛應用到了人工智能技術，在推動電力產業結構改革的同時，還可以為電氣工程的自動化發展帶來嶄新的發展元素。本文首先對人工智能的概念進行了概述；而后，闡釋了人工智能在電氣工程當中的優勢；最后對人工智能在電氣工程當中的具體應用進行了分析。

電氣工程；人工智能；自動化；運用

在現階段，人工智能技術已經廣泛應用到電氣工程的自動化控制當中。人工智能屬于一項新型的科學技術，拜托了傳統的技術手段和方法的束縛，具有廣泛性和學科性的優點。與此同時，人工智能還具有相當多的優越性，可以解決我們生活當中的很多問題。由于人工智能廣泛性的特點，已經充分應用到我國的各種領域當中，比如航空、國防以及交通信號控制等方面，可以在很大程度上對生產效率進行充分提升，節省人力方面的投資。

1 人工智能概述

人工智能，即為以計算機為基礎，對自動化技術、控制論、信息論、生物科學、放生學科、心理學科、語言學科、數學邏輯學科、哲學課以及醫學等為主要內容的綜合性技術，可以對人們的生活和生產提供相當便利的條件。在人工智能行業當中，所研發的機器設備和人類的大腦一樣，具有相當完善的技能系統，可以輔助人類完成一些工作，從而提升整體的生產力。在各個領域當中，人工智能已經得到了相當廣泛的應用，比如圖像識別、語言識別、機器人、專家系統以及自然語言等各種方面。其中電氣工程的自動化技術在應用人工智能的方面是相當廣泛的，可以對自動控制技術、系統運行技術、信息處理技術、電子技術以及研發技術等進行充分應用研究。

2 人工智能技術的優勢

（1）在傳統的控制器當中，經常會受到外界的因素干擾，從而對機器本身產生相當不利的影響，比如模型設置方面的參數變化、計算當中對不同數值的類型確定等，在電氣自動化的人工智能設計當中，受到外界的因素是相當曉得，不需要進行精準的動態模型的獲取，也不需要對各種參數或者環境進行特殊的要求，在很大程度上收到外界的因素干擾的情況是相當少的。

（2）人工智能當中的參數是可以進行適當調節的，從而對智能函數的性能進行有效提升。與此同時，對于周圍環境的適應能力也是相當強的，可以對各種合理的數據進行參照，從而實現對語言和相應信息的設定；并且設定的參數也是根據實際情況來進行修改和擴展的。

（3）和傳統的方式性比較，具有優良的一致性。和傳統的控制方法相比較，傳統范式是對特定的目標進行具體的設計和分析，雖然控制的效果是非常明顯的，但是針對性比較單一。在電氣工程當中采用人工智能系統，可以向系統之內輸入任何數據，對特定的產品性能的影響因素不是特別的大，從而有效提升產品的一致規范性。

（4）在操作當中產生的誤差是相當小的，本身具有在運行過程中不會受到外界因素的影響，再加上本身具有的抗干擾能力。以此系統之前所設定的參數如果沒有發生特殊的情況是不會發生變化的。

（5）可以有效節約人力資源成本，與傳統的電氣設備相比較，操作更加簡便，在很大程度上節省了人力物力等各方面的資源。在傳統的電氣設備當中，對每一個機器都需要進行清理，因此就需要大量的人力物力來進行清掃。因此，人工智能技術的廣泛應用，可以有效減少設備對線路和變壓器等各方面的需求，最終達到節約成本資源的目的。

3 人工智能技術在電氣工程自動化的具體應用

近幾年，人工智能技術已經被廣泛應用到了電氣工程的自動化控制工作當中，在電氣方面的研究內容包括電氣設備故障的預測、診斷、電氣產品的優化設計和控制以及系統保護等多種方面的內容。

3.1 電氣設備的優化設計

在對電氣設備進行優化設計的時候，需要考慮到電路、電磁場以及

電機等各方面的基礎知識，并且需要將各種基礎知識進行充分融合。在傳統的產品設計當中，一般都是根據經驗來進行人工手動制作的方式進行的?，F階段，利用先進的計算機技術，在電氣設備的設計階段可以借助計算機的輔助設計程序來進行替代，使得產品的設計周期得到縮短，在對電氣產品的優化設計當中，人工智能技術的應用集中體現在遺傳算法和專家系統這兩個方面的內容。遺傳算法在電氣設備的應用當中是相對普遍的。利用人工智能技術，將其中的專家技術進行最大限度的發揮，除此之外還有兩種優化設計的方式也經常被運用到電氣設備的設計當中，比如模糊邏輯算法和神經網絡算法。

3.2 電氣設備事故診斷

在電氣設備的運行過程當中，經常會出現故障的現象，比如發動機、發電機以及變壓器等設備的事故和故障出現率都是很高的。在傳統的診斷當中，需要將變壓器的油產生的氣體進行收集，從而進行分析，最后再判斷出是否存在故障，利用此種方式所耗費的時間大的情況下，浪費的人力也是相當多的，并且時效相對較慢。如果發生需要在短時間內得到解決的事故，就會造成極其不利的影響。利用人工智能的故障診斷方式，可以對神經網絡、模糊理論以及專家技術等各種先進的科學技術進行充分融合，不僅可以對電氣設備中出現的故障可以進行良好解決，也可以對生產率進行有效提升，如圖1所示。

圖1 人工智能的診斷方式

3.3 電氣控制當中的有效應用

在電氣設備的運行過程當中，需要對電氣進行相關控制，從而確保電氣化系統可以穩定高效地裕興。在電氣設備的控制當中，對于操作過程的要求是相當嚴格的，因此就需要操作人員最大限度地提升操作效率。利用人工智能技術，借助計算機的先進技術，可以將人類的勞動力進行充分解放。在人工智能技術當中，利用簡單易懂的界面化形式將日常的操作流程進行了簡化的同時，還可以對電氣系統進行遠程控制以及操作，方便日后資料的存儲以及查閱。利用此項技術，可以很大程度地降低了人力物力成本資源的投入力度，提升了工作效率。人工智能技術在電氣自動化的控制技術方面主要運用到專家系統控制、神經網絡控制以及模糊控制等各項技術。

3.4 實現控制以及保護功能

利用人工智能系統，可以有效實現對電氣設備當中的開關量、模擬量的數據實現自動采集與處理的功能，之后就可以利用圖像識別技術對真是的畫面進行模擬現實，從而對電機設備的運轉狀態進行生動形象的反映。在對電氣設備進行操作控制的過程當中，操作人員就可以利用鍵盤或者鼠標來對電氣設備的各種開關以及斷路器實現遠程操控。如果一旦發生故障，就會對模擬量的故障進行實時記錄，對相關的波形圖進行有效捕捉，實現開關量的變為和在線參數的設定功能，從而保護設備系統，如圖2所示。

圖2 人工智能控制功能簡圖

3.5 電力系統自動化的應用

在某發電廠當中，需要保持生產的穩定性和流暢性，在電力企業當中PLC控制系統已經得到了相當廣泛的應用。在發電廠當中人機接口和PLC共同組成了主戰層，控制人員位于主戰層內的集中控制室內，在系統顯示屏幕上可以實現對系統的監控和控制，在很大程度上提高了企業的發電效率。與此同時，也在電廠的發電機組內實現了供電系統的自由切換功能，使得供電系統的可靠性和穩定性得到最大限度地提升，如圖3所示。

圖3 NEMS智能綜合監控系統

4 結語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展進步，更多先進的技術已經得到了廣泛的應用，在很大程度上促進了人工智能技術的進步。在軟件方面，開發工具越來越多地出現了人們的生活領域當中；在硬件方面，對人工智能芯片的控制能力已經得到了很大的發展，性能方面的覆蓋已經呈現出相當完善的狀態，并且價格也相對低廉。人工智能化技術的廣泛應用是一個新的發展趨勢，將會擁有更加廣闊的發展空間。

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TP18

A

1004-7344（2016）11-0069-02

2016-4-3

韋海治（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事電力系統運行與維護工作。