智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

吳麗琴

（江蘇省江陰中等專業學校，江蘇 江陰 214000）

0 引 言

智能化技術是當前電氣工程自動化控制領域的基本技術標準，對電氣工程項目建設的輔助貢獻突出。本文主要介紹了專家控制系統、模糊控制技術以及人工神經網絡控制技術在電氣工程自動化控制中的具體應用。

1 專家控制系統在電氣工程自動化控制中的技術應用

1.1 專家系統引入電氣工程自動化控制領域的必要性

專家系統是智能化技術體系中的重要分支，有必要將其引入電氣工程自動化控制領域。

第一，通常電氣工程自動化控制投資較大，一旦出現故障停運，將造成巨大損失，嚴重影響企業效益。因此，需采用專家控制系統對電氣工程進行預防性診斷控制，有效降低了機組強迫停機率。

第二，能及時進行復雜的技術決策。電氣工程自動化控制中，多采用電力系統進行中央調度與規劃，其中涉及大量的計算機數據采集和計算過程，如果采用人類專家進行分析，難以保證時效性，且判斷方面和評估方面也會出現偏差，容易造成決策失誤。如果采用專家系統，則可綜合多個專家經驗，實現信息匯總，加快決策進程。

第三，專家系統是加速培養專業化人才的有效工具，可有效擴大知識傳播范圍，為智能化技術體系在電氣工程自動化控制中的有效應用提供條件。

1.2 專家系統在電氣工程自動化控制中的技術應用

專家系統在電氣工程自動化控制中的技術應用范圍較廣，可應用技術類型較多。例如，電力系統規劃方面的專家系統技術應用。電力規劃是電氣工程自動化控制中的重要分支，是為滿足電氣工程自動化控制擴容需求。電力規劃涉及的技術內容復雜且涉獵面廣泛。在電源、輸電網絡以及城市地區網絡等方面采用專家控制系統，滿足了電氣工程自動化控制要求。具體應用中，包括了專家控制系統對電氣工程網絡自動化規劃中的多目標函數控制，基于控制矛盾篩選約束條件，并將它們應用于復雜系統中產生相互作用，實現基于技術角度方案的設計權衡與最優化方案的提出，最后協調最終決策過程。對于電氣工程的選址與布局方面，可利用專家控制系統對地方的核電配合、火電配合以及水電配合進行全面分析，同時為電氣工程建設技術人員模擬培訓系統，對工程中的所有技術方案進行模擬教育，鼓勵技術人員實施提前商討，盡可能預判電氣工程自動化控制可能存在的技術問題，減少破壞性項目施工試驗，提高工程項目整體質量和效率[1]。

2 人工神經網絡在電氣工程自動化控制中的技術應用

人工神經網絡（Back-Propagation Network，BP）屬于多層前饋神經網絡，能實現信號前向傳遞和誤差反向傳遞。其中，前向傳遞用于網絡計算，利用輸入計算輸出；反向傳遞用于注冊傳遞誤差，做到隨時修改BP網絡連接權值和閾值。電氣工程自動化控制中，人工神經網絡發揮優秀的故障診斷作用。

例如，建筑電氣工程自動化控制。存在于建筑中的建筑電氣試驗平臺，是專門用于實現電氣測試試驗系統優化的。建筑電氣試驗平臺擁有多個低壓配電系統元件，如斷路器、保護器、熔斷器、單相插座以及三相插座等。這些電氣工程設計能實現對建筑配電系統的自動化控制，可預防日常用電的各種常見故障。具體地，利用人工神經網絡有效診斷建筑低壓配電系統中的各種自動化控制故障內容，并結合診斷結果實施正常網絡信息輸出。在輸入層，人工神經網絡根據測試平臺的監控對象采集各種故障信號，篩選可能存在的歧義數據，結合公司完成數據統一化處理。為低壓配電系統建立人工神經網絡實測樣本數據，其中60%作為訓練樣本，剩余40%作為測試樣本。通過訓練樣本和測試樣本數據模擬系統故障特征值，再利用人工神經網絡控制訓練結果，以達到提高訓練精度的目的。人工神經網絡能保證電氣工程自動化控制體系發展穩定，能預測系統故障，能擬合故障數據。如果電氣工程的低壓配電系統擁有大量歷史數據，就可利用人工神經網絡展開準確預測[2]。

3 模糊控制推理技術在電氣工程自動化控制中的技術應用

模糊控制推理技術擁有一套模糊邏輯系統，包括模糊產生器、模糊規則庫及模糊推理機等。實際應用中，模糊控制推理技術通過引薦專家知識和發掘數據庫知識點來全面總結電氣工程自動化控制情況，專門設計電氣工程項目的模糊事實表達，并結合模糊量總結計算結果。

分析電氣工程項目設計的模糊事實表達可知，設計模糊事實表達可解決電氣工程自動化控制應用經常遇到的數據精確運算問題。對工程自動化控制產生的相關事實全部進行模糊控制，完成模擬設計推理過程。該模擬設計推理過程需結合電氣工程短路電力計算與保護整定形式來實現對項目計算結果準確性的有效提升，并嘗試搭配不同類型的模糊語言來實現對目標的有效描述。保護系統方案設計中，可利用模糊詞匯作為自動化控制元素與電氣工程項目內容相結合，基于模擬集全面覆蓋項目取值區間。模擬控制會基于項目參量選取合理數值，其中涵蓋了多個目標元素，如對電氣工程發電機容量的計算評估或者對機組運行元素的有效控制與量化處理等。基于上述內容配合模糊語言，可形成模糊事實，提高了電氣工程自動化控制的計算機信度，優化了電氣設備的使用效果。

此外，模糊控制系統能有效優化電氣工程自動化控制進程中設備電流電壓的直流和交流的傳動過程，從而有效控制系統細節。例如，若是在以直流傳動為主的電氣工程自動化控制過程中，會采用Mamdani和Sugeno人工智能模糊邏輯控制模塊。其中，Mamdani模塊負責對電氣系統運轉速度進行有效調節；Sugeno模塊負責為Mamdani模塊提供特殊輔助，加強對電氣工程的自動化控制效果。若是在以交流傳動為主的電氣工程自動化控制過程中，則繼續利用人工智能理論中的模糊控制器取代傳統電氣高速控制器，實現對電氣工程自動化控制的有效優化[3]。

4 結 論

目前，智能化技術廣泛應用于電氣工程自動化控制，滿足了現代工業化生產的自動化和智能化要求，完成了電力企業產業結構的優化。