電氣自動化控制中應用人工智能技術的思路與策略研究

宗 鵬

（丘引信息技術（天津）有限責任公司，天津 300202）

隨著現代科學技術的發展，帶動了自動化、數字化、智能化等方向的快速發展。目前社會生產正處于高度自動化階段，電氣自動化技術取得了廣泛應用，對生產效率提出了更高的要求，傳統電氣自動化技術亟需升級。作為新時代的產物，人工智能技術自誕生以來，完成很多具有超難度、復雜信息和編程控制的工作，推動自控技術的智能化發展。電氣自動化控制應用人工智能技術，進行自動化、智能化的控制，不僅可以節省大量人力物力的投入，全面降低運營的成本，同時有助于提升系統工作效率，確保控制的精確性及合理性，促進產業結構優化與升級，這是時代發展下的必然趨勢和規律。為此不斷加強人工智能技術的研究與實踐，具有重要的現實意義。

1 人工智能技術的優勢

人工智能的概念提出于20世紀50年代，通常被稱作機器智能，是與納米科學、基因工程齊名的三大尖端技術之一。作為當下一項先進的新興技術，是現代社會發展的必然產物，在電氣自動化控制方面有較好的應用前景。與普通的控制器相比，具有更好的適應性和抗干擾力。通過引入人工智能技術，不僅可以彌補以往技術方面存在的缺陷，同時還可以有效提高電氣系統的準確性，實現了對自動化技術的突破性優化，為技術質量的提升奠定堅實的基礎。首先，在電氣自動化控制應用中，基于人工智能技術的自主操控性，可以節省大量的人力投入，減少了工作人員的參與比重，既能夠避免人工誤差的出現，有效簡化操作方法，還可以呈現對數據的跟蹤檢測，對數據信息進行有效收集和整理，確保電氣自動化控制工作處于穩定狀態。其次，人工智能技術的應用，與傳統操作和控制模式相比，最大限度地減少了人力資源的浪費，在解放了勞動生產力的同時，有效減少了人力資源的使用，避免不必要的人工成本投入。尤其是借助計算機程序，依托準確收集、分析及應對機制，給出更為優質的分析結果與決策方案，極大提升了產品的質量和控制的效率。最后，通過人工智能技術模擬數據進行實時動態監控，簡化電氣自動化控制系統流程，提高自動識別故障錄波的能力，有助于實現產品生產的既定目標，在大規模的運行空間中，產品生產不易受到干擾，實現了產品規格大小和使用性能的一致性，能夠有效地提升控制性能，使得電氣設備實現自動化運行，保持與所有控制效果的一致性，為企業在社會中提升自身競爭力奠定基礎。

2 電氣自動化控制中應用人工智能技術的思路

2.1 診斷設備故障

人工智能技術覆蓋的領域較為寬泛，具有多元化的特征。將人工智能技術引入電氣設備的設計過程，借助其中的神經網絡控制技術，同時結合專家技術，能夠完成對電氣自動化設備運行的實時監測。通過故障分析和故障診斷，檢測一切可能出現的問題與故障，這樣不僅可以提升電氣自動化控制的精確性，還能應用模糊理論及時地對故障點采取有效措施，以較高的準確度確定故障，便于得到更加科學的結果。應用人工智能技術，尤其是將故障診斷應用于變壓器設備當中，更會凸顯其最佳的效能。眾所周知，電氣自動化設備出現故障是不可避免的，而且故障頻率也不完全受人為的控制。利用遠程監控可以對其進行更加方便的操作和使用，面對多種多樣的故障原因，需要采取針對性的措施進行應對，并對癥下藥避免出現嚴重的后果。

舉例來說，當變壓器產生故障的時候，單純依靠傳統的診斷模式，只能對設備故障產生的油氣體進行技術性分析，最后跟進數據結果作出故障的判斷。該診斷過程將會耗費大量的人力物力資源，而且過程繁瑣，容易出現失誤，導致分析結果出現不可靠性。然而人工智能技術的應用，將會快速了解設備出現故障的位置和原因，并對其進行智能處理，保證分析結果的可靠性，便于更為深入地研究與分析，從而及時有效地處理故障。

2.2 實施綜合化控制

電氣自動化設備運行中，融入人工智能技術，可以實現動態化管理和綜合化管控。面對新時期背景下網絡作為載體運行的特殊性，電氣自動化運行亦具有多變的可能性，需要管理技術與時俱進，有著非同一般的要求。采用人工智能技術，電氣自動化設備會依托專家級決策支持方式，做好分門別類的整理和智能化處理，提高系統操作的快捷性。經過技術經驗的匯總、分類，輸入到人工智能的數據庫，完成綜合化控制。

現如今國內煤礦井的保護方式多以功率方向型為主，在礦井內部的變電中，集中選線型保護是最為常見且高效的應用途徑。然而該手段雖然具有很大的效能，但是其存在的負面問題亦不容忽視，即過載、短路問題依然突出，需要做出應對的調整和改變，以期解決短路、過載、漏電等事宜。人工智能化技術的引入，將會帶來操作綜合保護裝置，實現智能化保護新突破，通過智能操作、監測和攔截，妥善解決以往的控制難題。

2.3 實現自動化操作

電氣領域的操作步驟復雜繁瑣，具有不確定和非線性等特征。人工智能技術融入電氣自動化設備，縮短了電氣產品的開發周期，極大避免了以往設備接線結構復雜性的不足，同時根據電氣設備運行的實時情況采取與之對應的策略，確保接線方式更為靈活，電氣自動化設備能夠流暢運轉，在人工智能技術的輔助下，系統運行更為安全可靠。以往具有較多工作經驗的技術人員都會在復雜的接線結構中出現失誤，因此設備的正常運行存在不確定的因素。同時人為工作模式只能通過反復調試排查故障。人工智能技術得以簡化之后，實現了自動化操作，通過光纖傳輸控制系統的高效運轉。

在實踐應用過程中，變電站的自動化系統處于監督管控中，究其原因在于人工智能技術的優化使用。電氣設備自動化系統的完整運行，實現了集成化管理，并通過數字化控制降低了大量人力物資成本，抗干擾能力也隨之增強，消除了控制工作帶來的阻礙，極大增強了自動化操作的效率，在一定程度上減少了人力資本的應用。

3 人工智能技術工程應用實例分析

3.1 故障自愈的實現

為了確保電網運行的可持續發展，實現系統高效正常運行的目標。這就需要避免故障范圍擴大，加強用電信息的互動共享，確保及時、安全、有效地輸送，實施有效的隔離措施，發揮故障診斷和自愈功能，避免突發故障引起的影響。技術人員應加大診斷電網故障的維修，把故障影響縮到最小，通過采取可視化管理的策略，確保配網可靠，避免擴大停電范圍，將其作為電網建設的重點對象。人工智能技術工程應用于電網建設，通過智能客戶終端系統數據的網絡連接與分享，使具體檢修過程更加簡單快速，避免了配電網設備發生異常的可能性，確保故障高速響應處理。利用配電網中的關鍵設備和可視化管理，能夠調整調控器的參數。應用模糊邏輯運算方式，提高了電網系統的運行效率。經過快速啟動維修決策程序之后，完成故障自我診斷、自我治療，減少故障經濟損失，對電氣自動化控制問題進行智能化處理，保證配網可靠、安全運行，提升了電氣系統運行安全性能，適合當前的工業發展需求。

3.2 智能客戶終端的建設

在智能客戶終端開發建設中，將人工智能技術應用于其中，既是時代發展的必然趨勢，亦是提供更好電力服務的先決基礎和保障。電力管理部門要想提供更好的電力服務，單純依靠以往的處理模式和操作方法顯然是行不通的。尤其是客戶對智能網絡查詢系統需求的加劇，為了提升更好的電力服務，需要對電表故障及時排除，實現互動共享與實時監控，通過網絡查詢系統進行定位、隔離并修復，提供及時的用電信息和查詢功能，實現生產計劃的最佳化效應，提高社會生產效率，達到實時監控的目的，提高電氣設備的安全性和穩定性，避免產生不必要的損失，以期獲取節約用電的目標，提高工業生產率、生產質量和自身的人工智能水平。安裝必要的傳感裝置，以逼近原理為依據的網絡建模，通過自我調整，對設備進行反復的調試，強化對工作環境的適應，斷絕了人工操作失誤所帶來的問題。基于智能客戶終端所分析的數據判斷，確保生產應用的正常開展，達到對電氣自動化系統的科學控制，更全面地滿足企業生產發展的需求。

3.3 在模糊邏輯中的應用

作為電氣系統在運行的關鍵環節，如何提升電氣設備的穩定性和安全性，成為了電氣控制的重要內容。基于系統安全運行的角度分析，電氣自動化控制管理需要智能技術的全力支撐，完成神經網絡控制的具體呈現。運用模糊控制器，從模糊邏輯的推理規則入手，以模擬人的思維方式為主，進行有效的動態監測，這樣不僅可以科學地統計數據和分析數據，還可以按照模糊邏輯，進行障礙操作的預測和決策，降低搜索數據庫時的難度，提高了電氣操作的效率。其中模糊邏輯發揮了不可替代的重要作用，以人工神經網絡系統進行模擬應用所構建的實時監控電力系統，通過網絡將信息對檢測出的障礙做相關的處理，在動態的運行中完成集成化管理，結合動、靜態邏輯思維進行診斷，采用實驗與經驗相結合的模式，優化設計和故障診斷，模擬產品的設計效果，使電氣工程產品的設計及智能化診斷技術被廣泛應用。此外人工智能技術還可以應用于日常操作中，可以根據處理分析的結果，簡化電氣自動設備的操作系統，對電氣設備的特征信號進行檢測，設計出不同的故障處理方法，使電氣自動化系統形成具有反饋通道的閉環結構的數字控制系統，對設備進行遠程控制，確保操作更加簡便化。

4 人工智能技術應用前景

在設計電氣設備的時候，融入智能技術的設計既需要相關的設計人員具備較高的業務素質，還需要在經驗上提出更高要求，為此在遺傳算法、專家系統等模塊當中，應最大限度地利用全新且高效的混合智能技術，做好人工神經網絡系統的開發與應用，使其在優化電氣工程自動化控制系統方面發揮潛在的潛能。未來電氣自動化控制將會越來越多地增加人工智能技術應用的比重，其功能也會日趨多元化。這就需要技術人員加大對模擬數據的開發力度，力爭開展自動化處理機制。針對設備數量和工作效率的問題，占據更為主動的位置，以期解決更多的實際問題，為企業生產發展帶來支柱性保障，滿足企業生產發展的需求。與此同時，人工智能技術水平的提升，對于精準的模型設計工作也會起到積極的促動作用，依托海量的數據基礎，利用CAD設計技術，形成最好的設計方案，設計出形式豐富的智能化產品，使得其工作精度有了很大的提高。此外，為了進一步推動相關產業發展，在信息社會發展的歷史機遇下，伴隨著我國電子信息化水平的快速發展，自動化控制領域勢必會在變革下，進一步滲透到電氣自動化控制的方方面面。人工智能技術還會繼續發揮其自身的潛在價值，在控制領域發光發熱的同時，為電氣自動化控制注入新的生機與活力。

5 結束語

總之，人工智能技術是對人類智力技術的拓展，隨著電子信息技術發展的突飛猛進，作為高科技的典范，現代化的代表，在人工智能技術的加持下，在電氣自動化控制中應用人工智能技術，對電氣自動化設備實施管理，無論是在人力上，還是在物力上，都有助于電氣工程系統的智能化運行，提高電氣自動化控制質量與效率，減少企業不必要的成本投入，系統運行效率勢必會不斷增強。為此企業應加大對人工智能技術的開發應用，培養優秀的技術人才，選取合適的人工智能技術，改善電氣運作環境，實現綜合化管控，確保設備處于安全穩定的運行狀態，使電氣自動化控制質量和控制效率得到全面提高。