人工智能在電氣自動化控制中的應用探析

孫浩倫

摘 要：人工智能作為信息化時代的產物，具有高效、安全、準確的特點，在電氣自動化控制系統中應用人工智能技術可大幅提升系統運作效率，從而降低電氣自動化所需的成本。文章主要介紹運用人工智能的意義所在，了解人工智能具備的優勢，并總結分析其在電氣自動化領域運用的現狀。

關鍵詞：人工智能；電氣自動化；優勢分析；應用現狀

中圖分類號：TP18 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）35-0166-02

Abstract： As the product of information age， artificial intelligence has the characteristics of high efficiency， safety and accuracy. The application of artificial intelligence technology in electrical automation control system can greatly improve the efficiency of system operation， so as to reduce the cost of electrical automation. This paper mainly introduces the significance of the application of artificial intelligence， the advantages of artificial intelligence， and summarizes and analyzes the status of its application in the field of electrical automation.

Keywords： artificial intelligence； electrical automation； advantage analysis； application status

要更準確地探討人工智能在電氣工程自動化中的應用。首先要了解什么是人工智能？人工智能英文縮寫是AI，它是研究開發用于模擬和擴展人的智能的理論、技術、方法及應用的一門新興學科。人工智能也是計算機科學的一個分支，人工智能的研究包括機器人、語言識別、圖像識別和專家系統等。人工智能自誕生以來，理論和技術日趨成熟，應用領域也不斷擴大，尤其在電力系統的運營中使用人工智能是發展的必然趨勢。

1 運用人工智能的意義

現階段關于人工智能的話題很火，一股即將席卷全球的人工智能浪潮撲面而來。實際上人工智能自誕生到現在已經有將近50年的歷史了，那么為什么現在才火起來呢？這里最主要的原因還是因為硬件的進步，隨著移動互聯網、大數據、云計算、物聯網等關鍵技術的迅猛發展，各行各業所運用的設備都面臨著被智能化。在電力系統自動化的運營中，更是由于其需要安全、穩定、零誤差的工作環境而要求大量使用人工智能的設備，將智能設備應用在電氣工程自動化控制中，不僅可以節省人力資源、物質資源等的投入，還能提高電氣自動化系統運行安全和效率，在電氣自動化中應用人工智能技術是促進電氣自動化的發展和順應時代進步的選擇。隨著信息技術的不斷發展，傳統的常規工業技術在基于大數據環境下開發出的人工智能設備面前顯得效率低下、人力資源成本高的缺點。計算機應用技術支持下的人工智能系統運行是電氣工程自動控制研究的重要內容，常規技術應用注定無法持續運用于電氣自動化，必須會被淘汰。

2 運用人工智能的優勢

眾所周知中國在網絡通訊和電子商務中產生的數據量非常大，大量的真實數據適合研究和開發重大實驗項目，作為一門近年來迅速發展的人工智能技術是以計算機技術為基礎，現在計算機的處理速度非常快，只要有大量的數據用于反復實驗調試就能很快地得到正確的方法和結論，使得我們使用人工智能更具備的優勢，對人工智能的優勢總結為以下四點：

2.1 經驗豐富

人類只能通過自己的學習和從他人和書本上學習一些經驗，而計算機卻可以依靠強大的存儲功能積累所有人類的經驗，比如最典型的例子alphago戰勝李世石是人工智能發展的標志性事件，機器存儲可以跨越時空存儲人類有史以來的所有經驗，在所有可以規則化、系統化的領域，都可以用智能化的機器代替人類，甚至已經很難找出不能運用人工智能的領域。

2.2 反應靈敏

機器計算的速度相當驚人，反應的速度也超乎人的想象，而且智能機器軟硬件進步的速度也是相當快，今天的一部智能手機的速度都比早期計算機的速度不知要快多少倍，我國銀河二號計算機運行速度是每秒3.4億億次。未來的光量子計算機速度將會更加驚人。可能以前科學家一生都難以做到的事情交給人工智能迅速就可以解決。

2.3 操作簡單

基于人工智能技術生產出的設備不但具備能夠模擬人類的基本動作，而且誤差小時間短的特點，只需操作者做簡單的控制，并且在后續調節時更簡單、方便，同時具有較高的抗干擾性能、良好的適應性，這些使得人工智能的控制性能得到很好地加強。

2.4 集體學習能力強

只要一臺機器學會的一種技能，馬上可以通過數據傳輸傳遞給其他的機器，Google做了一項實驗，讓機器手學習抓不同形狀的物品，有短的長的方的圓的，機器手開始抓空了，下一個動作就會換另外一種姿勢，這就是機器學習的過程。學習是個非常漫長的過程，如果用上萬臺機器來學習一項技能，時間就會縮短上萬倍。

2.5 永不疲勞

人腦在可靠性和穩定性上根本無法與電腦相比，是人就難免會生病，工作時間長了自然就會餓會累，需要吃飯和睡覺，可是機器即使全年365天每天24小時不停的工作也會處于峰值狀態不會出錯。

3 在電氣自動化系統應用人工智能的現狀

在電氣自動化控制中應用人工智能主要體現在以下兩個方面：專家系統和模糊控制；專家系統是指通過輸入特定的指令從而得出結論，模糊控制理論是指通過簡化系統動態性來提高系統控制力。模糊控制因其操作效率高并且與設備的融合良好在當前電力系統中應用最為廣泛。

3.1 在電氣自動化設計中應用人工智能的現狀

在電氣自動化設計中涉及到電力電路分布、電機以及控制器參數修改設計等，對于設計人員的技術和專業要求更為嚴格，所以應用常規的設計方法難度較高，更加需各專業的工作人員相互配合，耗費更多的人力、財力和物力。在電氣自動化設計中應用人工智能技術可以快速解決各個環節中不同的疑難問題，提高工作效率和設計的準確程度，并且在設計過程中結合實際來改善和提高設計要求的同時保證了質量水平。人工智能可以綜合考慮各方面多種復雜的情況，這也體現了其優勢所在。

3.2 在電氣自動化設備中應用人工智能的現狀

電氣自動化設備要求精度高、操作復雜，涉及到很多領域的常識與專業知識，存在操作難度和復雜性的特點。要求專業人員具備完備的專業知識和較高的工作素質，因此對于電氣自動化設備人才需求空間較大。因為電氣自動化設備構成非常復雜，導致實際手動操作的有效性不高，更為了避免操作不當導致意外甚至引起安全事故等問題，借助人工智能是最好的選擇。為了減少人的勞動量，彌補人體自身的缺點，電氣設備與人工智能化的結合是最優的選擇，同時可以節約成本、提高操作效率，保證穩定的運行安全狀態，進一步優化運行內外部的環境。

3.3 在電氣自動化控制過程中應用人工智能的現狀

電機控制是電氣自動化控制運作系統中最重要的部分，電氣傳動可通過直流、交流傳動發揮其作用，直流的作用主要為調控速度；交流傳動的主要途徑為模糊控制。在這些過程中通過使用人工智能在電氣控制實現自動化運作，極大提高了整個系統的工作效率，尤其降低了系統運行和人力方面的成本。在電氣自動化控制領域中應用技術含量的人工智能技術，能夠很好的與專家系統、神經網絡控制和模糊控制相結合，使得自動控制與人工智能系統的結合度日益提高。

4 在電氣自動化控制中應用人工智能的展望

國務院在2017年7月20日發布的《新一代人工智能戰略規劃》中明確提出了新一代人工智能的發展目標，要求到2020年我國的人工智能技術達到世界先進水平，到2025年成為帶動國民經濟轉型和產業升級的主要動力。在電氣自動化控制中應用人工智能是傳統方式向智能方式的改進，電氣自動化控制至今已經發展多年，雖然具備了相當成熟的技術體系，但在部分領域依然具有較大的發展空間和潛力。運用人工智能技術能夠顯著提高電氣自動化控制效率，進一步拓寬電氣自動化控制應用的范圍。隨著大數據和云計算技術逐漸融入到電氣自動化控制當中，大數據技術可將潛在性的數據信息充分發掘出來，同時借助云計算技術可以解決大規模信息處理的難題，進行更為準確快速的分析處理。將人工智能逐步替代人類進行生產與自動化控制推動更多行業轉型升級，在電氣自動化控制領域應用人工智能技術可使得電氣自動化系統更為安全有效的運行，對我國電氣工程發展做出巨大的貢獻。

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