電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的智能化運(yùn)用

田 志

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的逐步提升，我國電力產(chǎn)業(yè)獲得相對迅猛地發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)被應(yīng)用得極為廣泛。在這樣的態(tài)勢下，電力企業(yè)務(wù)必要從實(shí)際情況切入，大力推動(dòng)企業(yè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。智能化技術(shù)即從計(jì)算機(jī)領(lǐng)域演變過來的一項(xiàng)新型化技術(shù)，能夠利用計(jì)算機(jī)程序來置換人工，由此完成一系列煩瑣的工作任務(wù)。伴隨傳統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)的局限性顯現(xiàn)，將智能化技術(shù)應(yīng)用至電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。基于此，本文將進(jìn)一步分析電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的智能化運(yùn)用的優(yōu)勢及應(yīng)用措施，以供參考。

1 智能化技術(shù)分析

1.1 概述分析

智能化技術(shù)是計(jì)算機(jī)發(fā)展領(lǐng)域中一個(gè)核心支流，有時(shí)也可以被稱作是人工智能（Artificial Intelligence，AI），即構(gòu)建在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的前提之下，充分地利用自動(dòng)化、圖像辨別以及語言辨識等多方面技術(shù)，從而讓這些設(shè)施可以依據(jù)搜集到的信息提供一系列智能化反應(yīng)[1]。倘若第三者很難辨識出人類和人工智能機(jī)器反應(yīng)的不同性，那么就可以判斷該設(shè)施擁有人工智能的屬性。通過長期以來的發(fā)展，當(dāng)下人工智能業(yè)已在機(jī)器視覺、人臉辨識等多個(gè)部分發(fā)揮著重要的現(xiàn)實(shí)效用。

1.2 智能化技術(shù)的優(yōu)勢分析

本文將通過智能化技術(shù)對當(dāng)前電網(wǎng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)予以升級及優(yōu)化，所具備的優(yōu)勢闡述如下。

1.2.1 減少人力資源的投入比重

在過去的電氣控制系統(tǒng)中，要想操作好各個(gè)儀備設(shè)備就要求投入諸多的人力資源，特別是在判斷及分析系統(tǒng)內(nèi)線路的過程中，要求安排多人配合方可進(jìn)行。而利用智能化技術(shù)，可以讓該系統(tǒng)在縮減人員分配比重，甚至是在無人的條件下判斷線路及分析數(shù)據(jù)信息，有時(shí)還能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)電氣設(shè)施的運(yùn)作參數(shù)予以合理調(diào)控。不僅如此，智能化技術(shù)還具備較高的自主性，很難受外部世界的影響，僅需要依據(jù)檢測到的實(shí)時(shí)參數(shù)對有關(guān)模塊予以警示及處置。這不但縮減了人力資源投入比重，還對執(zhí)行人員的專業(yè)要求有所減少。執(zhí)行人員也能夠采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的手段對間隔較遠(yuǎn)的電氣設(shè)施予以優(yōu)化和調(diào)控，大幅度提升了系統(tǒng)的無人化水準(zhǔn)和自動(dòng)化水平。

1.2.2 縮減控制偏差

較之于傳統(tǒng)人工操作，智能化電氣控制系統(tǒng)采用工業(yè)計(jì)算機(jī)以及新型化的通信技術(shù)對電力系統(tǒng)內(nèi)地多方面運(yùn)作參數(shù)、運(yùn)作狀態(tài)予以高效化監(jiān)控。不僅如此，計(jì)算機(jī)精準(zhǔn)處置及分析所傳輸?shù)碾娏υO(shè)施各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，查看電力系統(tǒng)運(yùn)作過程中產(chǎn)生的偏差，自動(dòng)對所產(chǎn)生的故障予以調(diào)控及回饋。在此期間，管理工作者無需親自參與，而是利用預(yù)先編輯好的智能化控制程序予以完成，大幅度減少了人為控制的偏差，確保控制系統(tǒng)可以穩(wěn)步運(yùn)作。

1.2.3 提升系統(tǒng)的運(yùn)作效率以及靈活程度

針對復(fù)雜對象，傳統(tǒng)控制技術(shù)在時(shí)效性以及靈活性上都出現(xiàn)了比較明顯的局限性。而采用智能化電氣控制系統(tǒng)，可以簡化受人工操作限制影響的復(fù)雜控制流程，運(yùn)用智能化技術(shù)下的算法以及管控模型，從而提升人們對電氣設(shè)施調(diào)控的效率[2]。

1.2.4 強(qiáng)化系統(tǒng)操作的統(tǒng)一性

在應(yīng)用智能控制系統(tǒng)的過程中，相關(guān)的工作人員將預(yù)先設(shè)計(jì)及編撰好的計(jì)算機(jī)程序，從而實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)施的精準(zhǔn)調(diào)控，確保系統(tǒng)操作與控制具備統(tǒng)一性。同時(shí)，這一功能還通過自動(dòng)控制中的正反饋和負(fù)反饋機(jī)制，能夠?qū)ΡO(jiān)測及接收到的各個(gè)數(shù)據(jù)予以精準(zhǔn)評判，實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的迅速評測。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

將智能化技術(shù)運(yùn)用在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中所需要實(shí)現(xiàn)的功能涵括如下：在電力系統(tǒng)中電力設(shè)施順利運(yùn)作的情況之下，系統(tǒng)能夠智能化地對本身的運(yùn)作狀態(tài)予以精準(zhǔn)評測，對運(yùn)作中的各電力設(shè)施工作參數(shù)予以監(jiān)測，對出現(xiàn)異常的方位予以精準(zhǔn)評判，同時(shí)還可以將所面臨的問題及時(shí)上傳給工作人員并予以處置，通常可以劃分為3個(gè)模塊。

2.1 智能化監(jiān)控模塊分析

將智能化技術(shù)和監(jiān)控技術(shù)綜合在一起，可以大幅度地提升對電氣設(shè)施自動(dòng)化監(jiān)控的水平以及迅速獲取設(shè)施運(yùn)作狀態(tài)的水平。針對遠(yuǎn)程監(jiān)控，人工智能技術(shù)可以讓遠(yuǎn)程操作以及精準(zhǔn)調(diào)控獲得基本保障。通過智能化監(jiān)控技術(shù)不僅可以確保該系統(tǒng)順利運(yùn)作，而且可以對系統(tǒng)內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行監(jiān)測以及傳輸，幫助有關(guān)操作工作者精準(zhǔn)獲取數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)各電氣設(shè)施的運(yùn)作狀態(tài)監(jiān)控。

2.2 電氣故障智能診斷模塊分析

該模塊可以幫助相關(guān)的工作人員系統(tǒng)化的核查電氣設(shè)施的運(yùn)作狀態(tài)，監(jiān)測設(shè)施的實(shí)時(shí)運(yùn)作參數(shù)，采集有關(guān)數(shù)據(jù)信息[3]，再進(jìn)一步評判出現(xiàn)異常故障的類型及實(shí)際方位，接著再回饋給系統(tǒng)主機(jī)，這就有助于維修工作地迅速開展。通常，電氣故障診斷模塊運(yùn)行流程如圖1所示。

圖1 診斷模塊運(yùn)作流程圖

該智能化的診斷形式所遵循的基本原理即預(yù)先將控制系統(tǒng)順利運(yùn)作時(shí)的各設(shè)備參數(shù)信息上傳至系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫內(nèi)，在后續(xù)運(yùn)作期間，智能化控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地采集當(dāng)下電氣設(shè)施及系統(tǒng)的運(yùn)作參數(shù)。不僅如此，相關(guān)的工作人員將上述數(shù)據(jù)信息和之前儲存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)信息予以對比。倘若數(shù)據(jù)處在可允許誤差的區(qū)間內(nèi)，那么各部分順利運(yùn)作；否則，就需要進(jìn)一步尋找不統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)評判出數(shù)據(jù)來源，從而明確出現(xiàn)故障的方位，為將來操作人員的順利工作創(chuàng)造條件。

2.3 智能化控制模塊分析

通常，利用智能化監(jiān)控以及智能評判能夠幫助工作人員在第一時(shí)間內(nèi)察覺到電氣設(shè)施運(yùn)作時(shí)產(chǎn)生的問題，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)回饋設(shè)施運(yùn)作狀態(tài)。針對異樣，相關(guān)的工作人員通過智能化控制算法提供自行修復(fù)或向管理工作者釋放報(bào)警信息，保證電力系統(tǒng)維持安全性以及穩(wěn)定性。此外，所設(shè)計(jì)的智能化控制模塊還能夠?qū)⒁僮鞯目刂骗h(huán)節(jié)予以預(yù)先模擬，在第一時(shí)間內(nèi)對極易出現(xiàn)的隱患問題處理提供方案，防止產(chǎn)生嚴(yán)重的系統(tǒng)故障。

3 電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的智能化運(yùn)用分析

3.1 在變電站系統(tǒng)中的運(yùn)用分析

在變電站中，相關(guān)的工作人員利用智能化控制技術(shù)可以完成對內(nèi)部系統(tǒng)的智能化管控，完成系統(tǒng)刀閘程序化的遠(yuǎn)程操控。通常，在傳統(tǒng)的刀閘操作過程中，諸多的操作工程都要求逐一下達(dá)操作指令，不但需要耗費(fèi)大量的時(shí)間成本和人力成本，而且無法保障操作效率。而依托于智能化技術(shù)，不但操作流程更加穩(wěn)定高效，還可以有效地提高刀閘設(shè)施的操作效率。此外，由于減少了系統(tǒng)監(jiān)控操作的環(huán)節(jié)，故在系統(tǒng)操作期間不要求開展頻繁性的工作匯報(bào)，大幅度地縮減了操作流程中的人力費(fèi)用。

在變電站設(shè)施的驗(yàn)收環(huán)節(jié)中，智能化技術(shù)也具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。傳統(tǒng)模式下的驗(yàn)收環(huán)節(jié)要求多方處在一直在線的狀態(tài)，而現(xiàn)如今，依托于智能化技術(shù)，站內(nèi)信號的核查驗(yàn)收任務(wù)也能夠通過系統(tǒng)設(shè)施來予以操作，一旦核查之后發(fā)現(xiàn)沒有偏差，其信號就能夠自主上傳到對應(yīng)的系統(tǒng)主站內(nèi)，很大程度上提高了系統(tǒng)調(diào)度主站內(nèi)部的信號核查的實(shí)際效率。

在變電站二次設(shè)施運(yùn)維期間，智能運(yùn)維處理工作也離不開智能化技術(shù)。在傳統(tǒng)運(yùn)作模式下，大多采取人工巡視的形式，這就需要投入大量的巡視時(shí)間，而且其效率和效果也很難保證。當(dāng)下依托于智能化控制技術(shù)，通過采取定時(shí)自動(dòng)巡視的手段，不僅可以迅速做好巡視任務(wù)，而且巡視過程中所產(chǎn)生的結(jié)果誤差較小。此外，在保護(hù)順控系統(tǒng)期間，在智能技術(shù)的基礎(chǔ)上，相關(guān)的管控工作者只需要點(diǎn)擊快捷按鈕，系統(tǒng)就可以完成自動(dòng)保護(hù)服務(wù)。在上述的技術(shù)基礎(chǔ)條件下，不但可以提高設(shè)備操作的精準(zhǔn)度，還可以提升管理工作效率。

3.2 無人值守狀態(tài)時(shí)的運(yùn)用分析

現(xiàn)如今，各種各樣輔助設(shè)施的精益化管控水平獲得了大幅度地上升，有助于增強(qiáng)設(shè)施系統(tǒng)的運(yùn)檢能力。在變電站中視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上，變電站內(nèi)部的運(yùn)作狀況也可以獲得實(shí)時(shí)化地監(jiān)測。在計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的技術(shù)支撐下，只要求相關(guān)的工作人員置身控制室，就可以迅速地監(jiān)查各設(shè)施的運(yùn)作情況。利用智能輔助設(shè)施開展監(jiān)控管理巡查工作，就可以防止變電站設(shè)施運(yùn)作期間產(chǎn)生的各種安全問題。基于智能監(jiān)控系統(tǒng)能夠完成對系統(tǒng)各類問題的實(shí)時(shí)化管控和處理。靈活利用監(jiān)控視頻系統(tǒng)以及輔助性設(shè)施裝配，相關(guān)的管理工作者就能夠?qū)Ω鞣N各樣設(shè)施的運(yùn)作狀況予以直觀化監(jiān)測管理。

3.3 在系統(tǒng)電力巡檢中的運(yùn)用分析

伴隨我國智能化水平地逐漸上升，巡檢機(jī)器也被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。就電氣工程自動(dòng)化管理工作來說，巡檢機(jī)器將來會被廣泛應(yīng)用。在智能化技術(shù)的支撐之下，巡檢機(jī)器人能夠依據(jù)預(yù)先設(shè)定好的路線開展自動(dòng)巡檢工作。在實(shí)際操作期間，各個(gè)設(shè)施上端的視頻監(jiān)控?cái)z像頭能夠做到720°的靈活旋轉(zhuǎn)。而通過智能標(biāo)識和識別設(shè)施裝置的協(xié)助，巡檢機(jī)器人同樣也可以滿足紅外測溫等需求。在測量環(huán)節(jié)完成后，巡檢機(jī)器人就可以自動(dòng)駛往下一處巡檢點(diǎn)。在巡檢期間，只要監(jiān)測到系統(tǒng)信息產(chǎn)生異樣，機(jī)器人就會釋放出較為明顯的警報(bào)聲，提醒相關(guān)人員對此予以重視，并且根據(jù)實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)一步繪制出較為完備的電子工作表，以便給后續(xù)資料的完善奠定基礎(chǔ)。較之于傳統(tǒng)模式下的人工巡檢方式，合理化地采用巡檢機(jī)器人，可以幫助電氣設(shè)施巡視工作趨于精細(xì)化。此外，通過直接向后臺傳輸必要的信息數(shù)據(jù)，能夠大幅度地提高電氣設(shè)施總體的系統(tǒng)巡視效率。這對于當(dāng)下諸多大型無人值守的變電站設(shè)施來說，具備很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。值得注意的是，通過對現(xiàn)場電力設(shè)施運(yùn)作狀況的掌握，可以給電氣設(shè)施系統(tǒng)的運(yùn)作提供可靠高水平的數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié) 論

電氣工程項(xiàng)目自動(dòng)化的控制期間，強(qiáng)化智能化控制技術(shù)的運(yùn)用力度以及探究力度具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。通過我國智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，我國電力系統(tǒng)獲得了飛躍性的進(jìn)展，更深層次地促進(jìn)了我國自動(dòng)化水平的發(fā)展。本文綜合智能化控制技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，希望能夠?qū)χ悄芑刂萍夹g(shù)有一個(gè)更為系統(tǒng)化的認(rèn)知，從而給將來智能化技術(shù)的應(yīng)用尋求針對性的發(fā)展路徑。伴隨我國大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，各行業(yè)對于自動(dòng)化發(fā)展提出趨于嚴(yán)格的要求標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)我國電力系統(tǒng)也面臨較為顯著性的挑戰(zhàn)，亟待新的發(fā)展動(dòng)力。通過應(yīng)用智能技術(shù)，將有力促進(jìn)我國電力事業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。