電力系統電氣工程自動化的智能化應用

牛新礦

【摘 要】電氣工程自動化技術使電力系統的運行更加穩健。智能化技術的引入也決定了電力系統的發展趨勢，并成為國家和地區現代化水平的重要體現。但目前我國電力系統中能被運用到實際工作中的智能化技術較少，需要從業人員進行深入的研究和探索，促進企業生產運營與管理的積極改變。因此本文圍繞電力系統對電氣工程自動化的智能化應用進行了相關探討。

【關鍵詞】控制技術；設計理念；網絡；系統

1.電氣工程自動化技術概述與智能化技術優勢

電氣自動化技術是集成信息、電氣、控制、計算機網絡等技術的集合，目前主要應用于電氣系統中，是在變電站二次設備和技術手段基礎上，通過智能化自動控制技術，使用計算機進行大量數據的快速處理來代替人工處理，進而促進電力系統管理的不斷更新。電氣自動化技術在電力系統中的應用主要反映在機械輔助和數據處理兩個方面。在機械輔助方面電氣自動化技術的優越性主要體現在效率方面，動作的精準度、基準把握和定位精度均比人為動作更加高明。在數據處理方面的優越性，主要體現在對大量數據的采集、導入、計算、優化指令產生的瞬態效率和對系統故障的高敏感性。

為了解決早期電氣工程自動化發展中出現的漏洞從而引進智能化技術，伴隨著對智能化技術的深入研究與應用，發現智能化技術在智能化控制中有著很強的適應性和實用性，使得初期發展中的工程自動化控制有了更加廣闊的發展空間。智能化技術比傳統控制技術的精度、效率和速度更高，并有著傳統控制技術所不具有的柔和化特點。智能化控制技術可實現靜態動態控制，可根據實際情況對控制參數進行調整，通過參數裁減以滿足不同用戶的不同要求，還可對控制工序的多程序進行復合化加工從而實現對復雜工藝的有效控制。此外，智能化技術不僅能掌握復雜度高的對象的動態數據，還可解決無法對客觀因素進行預測的問題，由此看來，智能化技術可實現對電力系統的整體調節與控制，提高電力系統中電氣工程自動化的精確性，通過調整相應的數據參數實現對電力系統的調整和優化由此奠定了智能化技術可在電力系統中應用廣泛性的基礎。

2.電氣工程自動化智能控制設計理念

集中監控式的設計理念是通過一個處理器把系統中的每一項功能都進行集中并處理，在這種設計理念下系統的運行維護更加方便，而且控制站對其要求較低，系統的設計也變得更加容易實現。但是在這種設計理念下的處理器任務更加繁重，速度會受影響而降低。根據實際情況還需知在電氣設備監控對象大量增加后，主機的冗余會呈現下降趨勢，隨著電纜數量的不斷增加，必定會導致投資的逐漸增多，加之長距離電纜的引入也會對系統的可靠性產生影響。

將遠程監控式設計理念應用于電氣工程中，不僅可節省電纜等材料的相關費用，還可具備組態靈活的特點，并提高可靠性。而在電氣工程的實際應用中，通常會遇到通訊量過大而總線通訊速度偏低的問題，由此看來只可將遠程監控式設計理念運用于小型的電氣工程系統監控中，并不適用于較大型的電氣工程系統的構建。

3.智能化技術在電氣工程自動化中的運用

3.1智能化神經網絡系統

神經網絡方法已在自動控制領域覆蓋了控制理論中的絕大多數問題，在處理組合優化方面較為典型的例子是成功地解決了TSP問題，傳感器信號處理方面則體現在傳感器輸出非線性特性的矯正、傳感器故障檢測、濾波與除噪、環境影響因素的補償、多傳感器信息融合等方面。神經網絡系統是由數量巨大且種類繁多的神經元所構成，主要包含兩個子系統，一個子系統是在定子電流變別控制方面經過電氣動態參數，另一個子系統是在轉子速度辨別上經過幾點系統參數。將神經網絡系統與控制理論相結合，從而形成了有著“非線性”主要特征的智能化控制技術。將神經網絡系統應用于電力系統中，在控制電氣傳動方面表現出了優異效果，提高了診斷系統及監控決策的可靠性和準確性，使得電力系統得到了實時控制。基于神經網絡系統在信息處理、管理與組織學習方面的優勢，也奠定了其在電力系統自動化中的良好應用前景。

3.2智能化控制技術

智能化控制技術主要包含專家體系和線性最優兩種控制技術。專家體系控制技術主要針對電力系統運行中出現問題方面的這部分而進行運用。電力系統中的專家體系控制技術通過系統程序，可對嚴重程度低的電氣固化故障進行自動處理和修復，降低了故障發生率，并能對存在的較大故障進行及時反饋，方便了維修人員對故障的及早發現和解決，大大減小了因故障造成的經濟損失。而專家體系控制技術的運用不僅能對處理存在的問題進行及時的發現還可降低因網絡信息延遲或癱瘓所造成的系統的不安全性。

與專家體系控制技術相比，線性最優控制技術的發展時間較長，也較為成熟，可有效提高輸電線路電能質量、增加傳輸距離，并已在電力自動化中了較為廣泛的應用，但尚處于普及發展階段。在線性最優控制技術中可采用最優勵磁控制方式代替傳統勵磁方式，進而改善電力系統中的電能質量，提高自動化程度，降低系統風險。

3.3智能化模糊邏輯控制技術

模糊控制是一項正在發展的新技術，模糊控制理論和實踐的結合仍有待于進一步探索，發展前景誘人。模糊控制的局限性體現在控制精度低，性能不高，穩定性較差、理論體系不完整和自適應能力低三個方面。模糊控制技術是通過建立模糊模型對電氣工程的自動化控制。基于模糊控制技術簡單易操作的特點，多被應用于家用電氣中。在電力系統中模糊邏輯空盒子技術尤其在故障診斷方面應用良好。當電氣工程數學建模較為模糊或不了解電力系統故障發生過程時，可通過模糊邏輯控制技術實現對數據的統計和分析，預測出系統故障的類型及位置。在電力系統的實際應用中可神經網絡同模糊邏輯控制技術進行結合，對發電機故障的快速診斷和測試，確保故障診斷模糊性的同時也提高了其準確性，并能及時對故障進行處理和解決。此外，模糊控制與遺傳算法的結合，也將向高層次的應用拓展更廣闊的空間。

4.電氣工程自動化的智能化發展方向

運算的速度、效率和精度是衡量智能化水平的重要標準。通過電力系統電氣工程中智能化技術的實際應用可以看出，智能化技術仍然會沿著提高和改善運算的速度、效率和精度這個方向進行發展。基于電氣工程自動化系統的復雜化，仍需對系統的部分功能進行改良與擴展，使得系統更加簡單化和人性化，比如：用戶界面可視化、圖形化的實現。發展系統體系結構，向著集成化網絡的體系方向發展。將電力系統模塊化，有助于整體電氣工程自動化系統的結構集成，實現控制系統的標準化。智能化技術還是應依靠網絡實現對電氣工程自動化與相關的控制系統的關聯，進而形成一套全方位的操作系統，實現一人對多臺機器甚至整個系統的操作，最終目標是實現無人化的操作與控制。

5.結語

綜上所述，電氣工程自動化的智能化應用，可實現電力系統的故障檢測，系統的智能控制與優化設計等復雜的工作，在減少人力資源的同時，也使工作的安全性得到保障，大大提高了整個行業的經濟效益。而智能化技術在電氣工程自動化中的良好應用勢必推動電力系統的快速發展，智能化技術更加人性化與集成化，電力系統逐漸走向高精度、高速度、高效率的工作模式。

參考文獻：

[1]魏邦達，魏眾.電力系統電氣工程自動化的智能化應用[J].電子技術與軟件工程， 2017（19）.

[2]陳禧麟.芻議智能化技術在電力系統電氣工程自動化的運用[J].大科技，2017 （16）.

[3]李銘基.電力系統電氣工程自動化的應用[J].建筑工程技術與設計， 2016（5）.endprint