基于電力系統(tǒng)電氣工程自動化的智能化應(yīng)用分析

張國祥

【摘 要】電力系統(tǒng)對于現(xiàn)代化社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著重要的作用，隨著電子技術(shù)、電氣技術(shù)等相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣工程自動化技術(shù)發(fā)展迅速，智能化技術(shù)屬于新型的電氣工程自動化技術(shù)，極大地提高了電氣工程自動化控制的效率。

【Abstract】Power system plays an important role in economic development in the modern society， with the continuous development of electronic technology， electrical technology and related technologies， electrical engineering and automation technology has rapidly developed， intelligent technology belongs to the new type of electrical engineering automation technology， greatly improved the efficiency of electrical engineering automation control.

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；電氣工程自動化；智能化技術(shù)

【Keywords】power system； electrical engineering automation； intelligent technology

【中圖分類號】TM76 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2017）05-0145-02

1 引言

電力系統(tǒng)電氣自動化技術(shù)融合了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、集成信息技術(shù)、電氣技術(shù)、電子技術(shù)等高新技術(shù)，近年來正在快速發(fā)展之中，逐漸形成了智能化技術(shù)，可以說智能化技術(shù)是國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志，論文主要就電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)進(jìn)行簡單的歸納，重點分析該技術(shù)在電力工程自動化控制中的具體應(yīng)用。

2 電力系統(tǒng)電氣工程自動化中智能化技術(shù)應(yīng)用的理論基礎(chǔ)

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有兩個子系統(tǒng)，這兩個子系統(tǒng)分別承擔(dān)的不同的責(zé)任，其一經(jīng)過電氣動態(tài)參數(shù)辨別控制定子電流，其二經(jīng)過機電系統(tǒng)參數(shù)辨別控制轉(zhuǎn)子速度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)屬于多層前饋性構(gòu)造，常用的算法是反向?qū)W習(xí)算法，這一點在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷監(jiān)測電氣工程驅(qū)動系統(tǒng)、交流電機時能夠體現(xiàn)出來。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反轉(zhuǎn)波算法能夠有效地控制負(fù)載轉(zhuǎn)矩及非初始速度的變化范圍，極大地減少了定位的時間，與梯形控制法相比，效果十分顯著。此外，智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)估計器具備良好的抗擾噪聲能力及一致性，實際的工作過程中不需要控制模型，在信號處理、模式識別中應(yīng)用十分廣泛，能夠有效地控制電氣傳動。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)適合用于有多個傳感器輸入的并行結(jié)構(gòu)，這在一定程度上增強了其在條件監(jiān)控決策及診斷系統(tǒng)中的可靠性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)只能映射所需要的時候，網(wǎng)絡(luò)中一定會存在有許多的隱藏層、隱藏節(jié)點、激勵函數(shù)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)可以利用誤差方向傳播技術(shù)，最優(yōu)隱藏節(jié)點、激勵函數(shù)、層數(shù)及選擇可以通過嘗試的方法進(jìn)行，使用反向傳播技能夠快速地獲得非線性函數(shù)的近似值，這會對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點帶來較大的影響，及時地反饋節(jié)點誤差能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)權(quán)重的調(diào)整。[1]

2.2 模糊邏輯控制

模糊控制技術(shù)就是通過建立一個模糊模型進(jìn)行電氣控制的技術(shù)。模糊控制器是英國大學(xué)研發(fā)出來的，應(yīng)用在電氣工程自動化控制技術(shù)中取代了以往的PID控制器，模糊控制技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電風(fēng)扇、冰箱等電氣設(shè)備之中，相對來說簡單易操作。目前，模糊邏輯控制主要有M 型及S 型兩種控制器，其中M型模糊控制器可以用于調(diào)速控制，S型則沒有此功能。兩種控制器均有自己獨特的if them 模糊規(guī)則集，S型模糊控制器的規(guī)則如下所示：G、H為模糊集，W=（fX，Y），其中Y指的是H，則ifX 指的是G。M 型模糊控制器主要由知識庫、推理機、模糊化及反模糊化幾部分組成，推理機是核心部分，模糊控制過程中，它能夠?qū)刂菩袨檫M(jìn)行推理最后做出決策，知識庫由語言控制規(guī)則庫和數(shù)據(jù)庫兩部分組成。模糊化的函數(shù)表現(xiàn)形式比較多樣，是進(jìn)行模糊化與量化、變量測量的關(guān)鍵手段。模糊邏輯控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.3 PLC系統(tǒng)

PLC技術(shù)是電氣工程中十分常用的輔助系統(tǒng)，電力企業(yè)中能夠控制協(xié)調(diào)企業(yè)的生產(chǎn)及發(fā)展，就目前來說，許多電力企業(yè)都以這種技術(shù)取代了繼電控制器，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，該裝置的功能不再局限于邏輯控制的范圍，具有自動化程度高、可網(wǎng)絡(luò)化等優(yōu)點，具體的應(yīng)用過程中，在某些情況之下，為了確保整個電力系統(tǒng)的安全運行，依然需要工作人員人工手動輔助控制。

3 智能化技術(shù)在電氣自動化控制中的具體應(yīng)用

3.1 智能控制技術(shù)在電氣工程自動化中的運用

智能控制技術(shù)分為線性最優(yōu)控制技術(shù)和專家體系控制技術(shù)兩種，目前來說線性最優(yōu)控制技術(shù)發(fā)展的時間比較長，已經(jīng)相對成熟，在電力系統(tǒng)電氣工程化之中應(yīng)用的比較廣泛，還在繼續(xù)推廣普及之中，能夠有效地提高輸電電路的傳輸距離及傳輸質(zhì)量，同時，以最優(yōu)勵磁控制取代傳統(tǒng)的勵磁方式能夠有效地改善電能的質(zhì)量，提供電力系統(tǒng)的安全性。專家體系控制技術(shù)主要應(yīng)用于處理電力系統(tǒng)運行過程中出現(xiàn)的各種問題，通過系統(tǒng)程序能夠自動地修復(fù)一些不嚴(yán)重的故障，將那些比較嚴(yán)重的故障反饋給系統(tǒng)，提醒維修人員，降低系統(tǒng)故障發(fā)生率，避免因網(wǎng)絡(luò)癱瘓、網(wǎng)絡(luò)信息延遲等事故給電力系統(tǒng)帶來安全隱患[2]。

3.2 智能化技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用

電力生產(chǎn)過程中電力工程自動化控制系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)各種電氣設(shè)備故障，實際的自動化操縱中，電氣設(shè)備發(fā)生故障之前的一些比較小的預(yù)兆，工作人員很難發(fā)現(xiàn)，通過智能化技術(shù)則能夠利用人工智能高精度的優(yōu)勢，對系統(tǒng)內(nèi)部的各種電氣設(shè)備進(jìn)行全面準(zhǔn)確的診斷，及時的發(fā)現(xiàn)各種可能會引起設(shè)備故障的問題，進(jìn)而降低故障發(fā)生的概率。以配電變壓器為例，變壓器運行過程中，智能化控制系統(tǒng)通過計算機數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)分析變壓器中滲漏油氣體的含量、成分等，能夠?qū)ψ儔浩鞴收系姆秶M(jìn)行確定，然后由檢修人員在具體的范圍之內(nèi)進(jìn)行有目的的檢修排查，找出故障位置，及時處理。

3.3 智能化技術(shù)在優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用

電氣設(shè)備設(shè)計是電氣工程中十分重要的工作內(nèi)容，但具體的實施過程中程序繁多、涉及的知識面比較廣泛，技術(shù)也相當(dāng)復(fù)雜，以往的工作過程中往往采用人為設(shè)計的方法，設(shè)計人員需要綜合分析多學(xué)科知識內(nèi)容，操作十分復(fù)雜且周期往往較長，方案設(shè)計過程中往往需要反復(fù)修改，效率較低，且許多方案的實用價值都較低。引用智能化技術(shù)之后，工作人員只需要將電氣設(shè)備具體的電機型號要求、電路要求、技術(shù)要求等輸入到計算機系統(tǒng)之中，然后利用計算機軟件就能夠完成方案的設(shè)計工作，修改過程中直接在計算機上就能夠進(jìn)行，許多復(fù)雜的計算不需要人工進(jìn)行，極大地提高了設(shè)計工作的效率及準(zhǔn)確率，能夠有效地優(yōu)化電氣設(shè)備設(shè)計流程[3]。

4 電力系統(tǒng)中自動化智能技術(shù)的發(fā)展方向

智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，使得電氣工程中的自動化智能技術(shù)也朝著集成化、網(wǎng)絡(luò)化以及模板化的方向發(fā)展。其中具有代表性的技術(shù)便是LED顯示屏技術(shù)。該技術(shù)中的科技含量比較少，而且體積較小，質(zhì)量較輕，并且能夠?qū)⒂行У貙D像等信息顯示在一些超大尺寸的屏幕上面，這就能夠有效地提升整個電力工程中自動化系統(tǒng)的顯示器性能。而且在電力系統(tǒng)智能化發(fā)展的過程中，通過進(jìn)行電力系統(tǒng)的模板化，也能夠提升整個電力工程中其智能系統(tǒng)整體的集成性，這樣就能夠有效實現(xiàn)該控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化。在實現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展過程中，通常是以網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)來進(jìn)行的，這就需要建立一個完善的操作系統(tǒng)，并進(jìn)行信心顯示器的有效控制，從而得到電力系統(tǒng)中的無人操作或者遠(yuǎn)程控制這一發(fā)展需求。

5 結(jié)語

將智能化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程自動化控制之中，能夠有效地減少電氣企業(yè)工作人員的作業(yè)量，提高工作的效率，對于電力企業(yè)的發(fā)展而言十分有利，但目前來說，智能化技術(shù)還需要不斷地改進(jìn)優(yōu)化，才能夠切實推動電力企業(yè)的高速發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】李明華.電氣工程自動化控制中的應(yīng)用智能化技術(shù)研究[J].無線互聯(lián)科技，2016（06）：110.

【2】張俊翔，杜鑫.電氣工程自動化的智能化技術(shù)應(yīng)用研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（02）：179.

【3】柯志敏.智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制中的相關(guān)應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2016（02）：185.