人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用

任天一

摘 要：隨著社會的快速發(fā)展，科技水平的不斷提升，人們對人工智能技術(shù)的發(fā)展愈加關(guān)注，經(jīng)濟發(fā)展對電氣自動化的要求也越來越高。本文將要討論的是將人工智能技術(shù)與電氣工程領(lǐng)域進行結(jié)合，以達到降低運行成本，提高運行效率和效益，快速檢測故障并處理，節(jié)省電能和環(huán)保這三個目的。

關(guān)鍵詞：人工智能；電氣自動化；控制；應(yīng)用

人工智能（Artificial Intelligence），其英文縮寫為AI。是研究、開發(fā)用于模擬延伸和擴展人的智能的方法、理論、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計算機學(xué)科的一個分支，其通過機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的方法，讓計算機在某些方面，擁有思維方式類似人類，并且能力超過人類的認知、學(xué)習(xí)和執(zhí)行等能力，是當(dāng)下非常熱門的一項技術(shù)。目前，人工智能技術(shù)已經(jīng)和多個領(lǐng)域結(jié)合，例如：語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。人工智能技術(shù)已經(jīng)在我們的生產(chǎn)生活中開始了廣泛的應(yīng)用，促進了諸多行業(yè)的發(fā)展。在電氣自動化領(lǐng)域，仍然有許多環(huán)節(jié)離不開人的管理和控制，如果能夠引入人工智能技術(shù)，可極大地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，促進社會更快的發(fā)展。

1 AI應(yīng)用對運行成本的降低

在我國的電網(wǎng)運行中，雖然已經(jīng)相當(dāng)成度的運用了自動化技術(shù)來控制電網(wǎng)的運行，但是仍然需要大量的工作人員來隨時監(jiān)控、管理，對每天每個時段的用電量進行估測，對線路進行實地檢查等，這些都使得電力輸送成本增加。人工智能的應(yīng)用，機器可以通過大量的學(xué)習(xí)電網(wǎng)的模型、參數(shù)以及監(jiān)督、控制模式，自主的對電網(wǎng)的運行進行管理。機器通過對過去數(shù)年里電網(wǎng)中各個節(jié)點、各個地區(qū)的用電情況的數(shù)據(jù)分析，可以準(zhǔn)確的自主進行電力調(diào)度工作，很大程度上提高了電力調(diào)度的精度。在電網(wǎng)的日常檢修、維護以及故障修復(fù)工作中，我們?nèi)匀恍枰揽烤哂胸S富經(jīng)驗，專業(yè)素質(zhì)過硬的工人來對設(shè)備運行狀況進行專業(yè)、客觀的評估，判斷設(shè)備是否需要檢修，需要何種程度的檢修，盡管我們技術(shù)工人的認真態(tài)度是值得肯定的，但是人都難免會有判斷錯誤和知識盲點，這些都是正常存在的。但這給電網(wǎng)的運行帶來了不可預(yù)測的風(fēng)險和難以估量的損失。人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以極大的降低這種人為損失的出現(xiàn)，我們可以在平時讓機器學(xué)習(xí)大量的檢修資料數(shù)據(jù)，和檢修分析模型，機器就可以通過對電氣設(shè)備的運行情況進行實時的監(jiān)控，采集數(shù)據(jù)參數(shù)，對需要檢修的設(shè)備進行提前的預(yù)測和報告，大大降低電網(wǎng)運行風(fēng)險，降低運營成本。

2 AI應(yīng)用對線路故障的快速反應(yīng)

我國地域面積幅員遼闊，每一個有人民生活的地方都需要用電，都需要鋪設(shè)電網(wǎng)，因此我國的電網(wǎng)面積相比世界其他國家可以說是十分的巨大。在這么大面積的電網(wǎng)中，日常運行出現(xiàn)故障總是難免的，對于故障的快速分析和解決處理，關(guān)系到了國民經(jīng)濟、人民生活甚至人身傷亡和政治穩(wěn)定，因此快速的發(fā)現(xiàn)故障，使發(fā)生故障的電網(wǎng)恢復(fù)正常運行就顯得十分關(guān)鍵和重要。人工智能技術(shù)的應(yīng)用在電氣故障和事故的診斷方面，諸如對電網(wǎng)中的輸電線路、發(fā)電機和變壓器的故障處理等，具有重大意義。在傳統(tǒng)的診斷過程中，診斷方法相對繁瑣并且準(zhǔn)確率不高。以變壓器為例，當(dāng)變壓器出現(xiàn)故障時，如果采用傳統(tǒng)的診斷辦法，要先采集變壓器油揮發(fā)出的氣體，對收集到的氣體進行分析，通過各項參數(shù)的比對判斷該變壓器是否發(fā)生故障。但是，這種方法可以說費時費力，容易受各種干擾誤差較大，診斷過程也是非常不方便非常容易診斷錯誤，帶來嚴(yán)重的損失。而人工智能技術(shù)在類似的設(shè)備故障和事故診斷中就可以有比人工更快，更準(zhǔn)確的反應(yīng)。另外，在輸電線路發(fā)生故障時，某一點的故障如不能快速處理，往往會導(dǎo)致大面積的電網(wǎng)癱瘓，因此就要求工作人員快速的做出反應(yīng)，但是人的反應(yīng)速度還是有限的，在得到故障信息，到正確反應(yīng)的時間里，每分每秒損失都在增大。如果應(yīng)用人工智能技術(shù)來處理電網(wǎng)故障，那它的反應(yīng)速度可以說是瞬間的，它可以通過對整個電網(wǎng)線路的數(shù)據(jù)采集，提前分析出可能發(fā)生故障的線路，在故障發(fā)生時，立即切斷這段線路和正常線路的聯(lián)系，自動更換到備用線路上，使斷電時間壓縮到最短，最大限度的保證電網(wǎng)正常運行，甚至用戶可能感受不到故障的發(fā)生。

3 AI應(yīng)用的節(jié)能和環(huán)保

近十年來，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民對環(huán)境問題程度也日益增加。我國的環(huán)境污染問題不容樂觀，國家對環(huán)境治理力度不斷加大，企業(yè)的生產(chǎn)運營中需要考慮到節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展。在電力領(lǐng)域，我們能做的就是增加輸電網(wǎng)絡(luò)的輸電效率，降低電能在線路上的損耗，這就要求我們有效的消除諧波、補償無功功率、選用合適的變壓器等。應(yīng)用人工智能技術(shù)，搭配有源濾波器，智能有效消除各條線路上出現(xiàn)的諧波，可以最大的減少電能損耗。并且，應(yīng)用人工智能技術(shù)檢測電網(wǎng)中的無功功率，通過傳感器采集單的數(shù)據(jù)，人工智能可遠程實時的對電網(wǎng)進行檢測，遠程控制一些無功補償設(shè)備，使用模糊算法對操作補償設(shè)備，保證功率補償效果，避免投切震蕩、倒送的現(xiàn)象，減少或者降低無功損耗，達到節(jié)能效果。尤其是，我國的特高壓輸電技術(shù)在國際上現(xiàn)已處于領(lǐng)先地位，特高壓輸電技術(shù)使得輸電效率大幅提高，減少了電能在線路上的損耗，但是特高壓輸電也同樣要面臨穩(wěn)定性和可靠性的問題，而且要求更高，那么人工智能技術(shù)正好非常適合解決這穩(wěn)定性和可靠性的問題，降低輸電成本，節(jié)能環(huán)保。

4 結(jié)語

人工智能技術(shù)作為一種前沿的高科技技術(shù)，隨著社會生產(chǎn)力水平的不斷提高，它已經(jīng)在我們的生活中得到廣泛的應(yīng)用，給人民生活帶來極大地改善。如果能將人工智能技術(shù)加以完善，應(yīng)用到電氣自動化當(dāng)中，又可以推動行業(yè)獲得新的突破和發(fā)展。

參考文獻：

[1]李京一.人工智能技術(shù)在電氣自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用思路分析[J].科技風(fēng)，2015-9上.

[2]宋沛玉.淺談智能技術(shù)在自動化控制中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2014-5上.

[3]王文志.電氣自動化領(lǐng)域中人工智能技術(shù)的探討與研究問題[M].北京郵電大學(xué)出版社出版，2003.