電氣自動化中的人工智能化研究

唐路平

摘要：現階段，我國的經濟發展的十分的迅速，科學技術的發展也越來越完善。隨著科學技術的不斷發展，計算機科學技術已經普及到生產生活中的方方面面，電力自動化控制系統也得到了完善的發展，與此同時，人工智能系統在電氣自動化控制中的應用也取得了一定的成效，與傳統技術相比，人工智能有著巨大的優勢，該種技術主要是建立在計算機與網絡技術中，能夠解決很多傳統技術難以解決的問題，將人工智能應用在電氣自動化控制系統中可以有效提升設備的使用效率與使用質量，本文簡單闡述了人工智能技術的概念及特點，主要分析了人工智能技術在電氣自動化控制中的應用。

關鍵詞：電氣自動化；人工智能化；研究

引言

隨著科技生產力水平的飛速提升，電氣企業為了更好的適應社會生產力的需要，引進現今發達的科學技術提高企業生產力尤為必要，人工智能技術正是在這一形勢下應運而生的，將其應用到電氣自動化控制運行中不僅能夠確保其內部程序的安全運行，還能夠在一定程度上提高企業生產效率，為電氣企業創造最大化的經濟效益，提高電氣企業在社會經濟中的地位。

1人工智能化理論的產生和發展

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸、擴展人的智能理論、方法、技術、應用系統的一門新的技術科學。人工智能化的概念在二十世紀五十年代被提出后，一直以較好的狀態發展，并且逐漸形成以計算機為核心，包括哲學、醫學、生物學、心理學、自動化、控制論、信息論與數理邏輯的綜合性科學。它是通過對人工智能本質方向的了解，生產出一個與人類大腦做出雷同反應的智能化機器來勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理、試驗分析、研制開發以及電子與計算機應用等領域的一門學科。早期的電氣自動化控制存在一些或多或少的缺陷，引進了人工智能化技術，不僅彌補了電氣工程在早期自動化控制技術中的缺陷，而且還在很大程度上推動了電氣自動化的發展。智能化的電氣自動控制系統主要就是為了加強整個勞動分配過程，實現了計算機智能化，這樣一來減少了人為勞動的投入，大大的提高了工作效率，并能減少工作中出現的人為差錯。

2人工智能的應用優勢

人工智能在電氣工程自動化中的應用主要體現在人工智能控制器上，非線性函數近似器，比如模糊理論、遺傳算法、神經算法等，是最常應用于電氣工程自動化的人工智能控制器，與常規的函數估計器相比，它有很強的應用優勢：（1）人工智能控制器的一致性很強，輸入不可知的數據得到的預測效果也特別好，而且它不會受到忽略器的影響。雖然在對某些對象進行控制時，沒有使用人工智能控制器而得到的效果也不錯，但如果換成了其他的控制對象，那么獲得的效果就不一定也會那么好，所以必須嚴格遵守具體問題具體分析的原則來進行設計。（2）可以對控制對象進行精確的掌握的動態方程在很多的情況中都是非常復雜的，所以，控制器在對實際控制的模型進行具體的設計的時候，通常會出現大量如參數的變化，非線性時等無法確定的因素而無法對其進行掌握，而人工智能控制器不需要控制對象的模型就可以進行設計。同時，人工智能控制器還可以以不同的魯棒性、響應時間和下降時間來作為根據進行一定程度的調整，以對自身的性能進行提高。

3人工智能化在電氣自動化中的應用分析

3.1人工智能化應用于電氣優化設計中

在設計電氣類設備類的工作是一個極為復雜的工作，傳統化的方式是采用簡易的實驗方式方法和具有經驗的老師傅用手工方式來完成的。這不僅需要會電氣、電路等專業的知識內容，還要將長時間積累的設計中的經驗運用在里面，即使這樣也很難達到最優的效果。隨著智能化發展以及計算機的發展，電氣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。人工智能化的出現，使得計算機設計系統也在不斷的更新，整體產品無論從研發、設計到成品等都得到了全面的提高。人工智能化常用方法中，遺傳算法是一種比較先進的優化算法，對于產品的優化設計是很適合的，因此對于電氣設計往往都是采用這樣的方式方法或加以改進。

3.2人工智能化應用于電氣控制中

在傳統電氣自動化控制中，其操作過程往往有著更為嚴格的要求，日常的操作過程步驟也十分繁瑣，需要很大的人力投入，過程中無法避免的會出現一些人為差錯。而人工智能化技術是依賴于計算機的先前設定好的程序的控制來進行正常的工作。在智能化的機器內部會由于各個環節的要求，同時有幾個不同編程的程序來控制整個生產過程，人工智能化能實現對各個環節的嚴謹控制掌握，并能及時對運行數據進行分析并與理論情況對比，最大限度限制差錯的出現，而且還能對出現的差錯及時警報。綜上，人工智能技術，在改善電氣自動化的操作效率，簡化操作流程，降低電氣自動化控制中人力工作量方面有著顯著的成果。

3.3人工智能化應用于電氣故障診斷中

所謂電氣故障診斷，就是通過電氣設備運行中的相關信息來識別其技術狀態是否正常，確定故障的性質與部位，尋找故障起因，預報故障趨勢，并提出相應對策；它以故障機理和技術檢測為基礎，以信號處理和模式識別為其基本理論與方法。隨著現代電氣設備和系統日益復雜化，電氣設備的可靠性、可用性、可維修性與安全性的問題日益突出，從而促進了人們對電氣設備故障機理及診斷技術的研究。并且隨著計算機技術及數字信號處理技術的迅速發展，人工智能化診斷技術在電氣故障中應用越來越廣泛。專家系統、模糊理論在人工智能化電氣設備故障診斷中應用比較廣泛。變壓器作為電設備中最為常見的設備，其出故障時傳統的診斷方法是利用變壓器分解出來的油氣體，具有較低的準確率，而人工智能智能化監測把專家系統、模糊理論兩個系統結合起來，綜合診斷變壓器的故障，具有較高的準確率，在消除故障隱患方面效果比傳統診斷要好得多。

3.4故障自愈的實現

在電網運行過程中，保證系統運行正常，將所需用電及時、安全、有效地輸送到用戶是非常重要的環節。目前，電網故障的維修策略主要是采用故障后維修，維修人員及設備抵達現場需要一定時間，因此，如何避免故障范圍擴大，把故障影響縮小到最小也是電網建設重點考慮的問題之一。經過智能電網的建設，目前電網具備一定的故障自愈功能，最大程度減少了因突發故障引起的影響。對配電網中的關鍵設備、配網設備采取可視化管理才能實現配電網故障自愈功能。可視化管理能夠及時檢測到配電網設備發生的異常，在檢測到故障之后能夠自動快速啟動維修決策程序，實現故障高速響應處理。處理程序啟動同時，將會實施有效的隔離措施，自動調控對故障進行隔離，從而實現配電網的故障自我診斷、自我治療、自我痊愈的功能。系統處理故障時間非常重要，將故障處理時間壓縮到秒級，可極大地縮短正常用戶的恢復供電時間，減少故障影響和經濟損失。此外，自動隔離故障可避免擴大停電范圍，保證配網可靠、安全運行，使用戶感受不到故障停電的發生。

結語

電氣工程作為人類生產生活的重要組成部分，其生產自動化程度直接關系著電氣工程的工作效率與安全性。人工智能化是人類制作的機器表現出類人的智能，體現了自動化的特征，因此在電氣自動化控制引入人工化智能技術，構建起一個能完成類似于人類判斷活動的系統，改善電氣自動化系統控制的精確性和穩定性，將會有效的提高工作的質量和效率，提升我國電力生產技術水平，促進我國電氣自動化不斷發展。另外，人工智能化技術在電氣自動化中的應用還有很大的提升空間，需要更多地電力研究人員投入到研究中來，并通過實踐不斷完善技術，相信不久的未來，人工智能化能夠更好的應用到電氣自動化中。