智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

孫秋芬

摘要： 電子技術(shù)應(yīng)用的深入發(fā)展還促進(jìn)推動(dòng)了機(jī)電技術(shù)體系的整體智能化快速發(fā)展。智能技術(shù)自動(dòng)化是當(dāng)今世界一門極為新興先進(jìn)的電子科學(xué)技術(shù)，是信息化社會(huì)發(fā)展階段的一大必然和產(chǎn)物。它初步揭示明了萬物智能反應(yīng)的科學(xué)本質(zhì)，通過這些智能技術(shù)反應(yīng)可創(chuàng)造開發(fā)出的各種復(fù)雜智能機(jī)器。智能技術(shù)自動(dòng)在先進(jìn)電力工程建設(shè)中獲得成功的大量應(yīng)用直接促進(jìn)帶動(dòng)了整個(gè)智能電力工程系統(tǒng)的整體發(fā)展。目前，衡量任何一個(gè)智能國(guó)家技術(shù)水平好壞的兩個(gè)主要的指標(biāo)即是其智能工程技術(shù)自動(dòng)化設(shè)備的成功應(yīng)用程度。未來，智能技術(shù)也將被越來越廣多的地應(yīng)用到于電力工程領(lǐng)域，并向其他行業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能技術(shù);電氣工程;自動(dòng)化;工程自動(dòng)化應(yīng)用

引言

智能技術(shù)系統(tǒng)的普及應(yīng)用極大限度地改善發(fā)展優(yōu)化了目前我國(guó)各類電力系統(tǒng)，提高完善了各種電力系統(tǒng)用戶的電能工作利用效率能力和電力質(zhì)量，降低了能源成本，為國(guó)家電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)帶來的了更多顯著的經(jīng)濟(jì)效益。其應(yīng)用程度呈上升趨勢(shì)。要實(shí)現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各重要行業(yè)能有效的發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在國(guó)家發(fā)展大局中真正發(fā)揮好重要推動(dòng)作用。因此，智能技術(shù)產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究對(duì)當(dāng)前我國(guó)社會(huì)的現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略和國(guó)家建設(shè)規(guī)劃具有相當(dāng)重要意義。在開發(fā)應(yīng)用智能技術(shù)時(shí)，必須做到充分了解認(rèn)識(shí)到智能技術(shù)各自的發(fā)展優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)，采取一系列有明顯針對(duì)性意義的先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)方法，最大限度合理地去發(fā)揮這些智能技術(shù)創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益。如何去掌握運(yùn)用這些應(yīng)用知識(shí)就需要做詳細(xì)系統(tǒng)地研究探討和討論。

一、 智能化技術(shù)在應(yīng)用過程中的理論基礎(chǔ)

近年來，隨著中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)的日益飛速向前發(fā)展，許多新興科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域都是基于以微電子物理方法為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)形成的，尤其特別是一些以高性能大規(guī)模數(shù)字集成微電路芯片和大規(guī)模晶體管芯片為主要電路元件結(jié)構(gòu)的高端電氣設(shè)備。因此，電氣設(shè)備科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展始終離不開人對(duì)經(jīng)典物理學(xué)規(guī)律的準(zhǔn)確理解。學(xué)習(xí)電氣智能技術(shù)時(shí)，我們首先必須學(xué)會(huì)始終保持與基本物理技術(shù)相互保持相互聯(lián)系。只有基礎(chǔ)物理技術(shù)學(xué)科的技術(shù)進(jìn)一步地發(fā)展起來才能逐步解決電氣智能設(shè)備發(fā)展的其它相應(yīng)規(guī)律性問題。在這項(xiàng)研究探索過程進(jìn)行中，我們也還必須了解到，這幾項(xiàng)物理技術(shù)規(guī)律不僅都與普通物理領(lǐng)域直接有關(guān)，還大多與復(fù)雜生物系統(tǒng)和各種機(jī)電系統(tǒng)都密切相關(guān)。總之，在未來發(fā)展應(yīng)用這四項(xiàng)重要技術(shù)時(shí)，我們?nèi)员仨殘?jiān)持始終要關(guān)注好這些重要基礎(chǔ)，并力求在智能技術(shù)方面上取得實(shí)質(zhì)性重大科學(xué)突破。這三項(xiàng)新技術(shù)既融合了很多不同方向的技術(shù)理論基礎(chǔ)，也內(nèi)容豐富。

為了使智能技術(shù)在應(yīng)用過程中更加實(shí)用，有必要利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)智能技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，以確保智能機(jī)器的安全性和效率。此外，智能技術(shù)還具有許多優(yōu)點(diǎn)，其中最重要的是它能給電力工程的自動(dòng)控制帶來極大的實(shí)用性和效率。事實(shí)上，智能技術(shù)在中國(guó)電力工程系統(tǒng)研究中取得的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展起步都較早，并取得了良好的效果。它進(jìn)一步提高保證了現(xiàn)代電力系統(tǒng)生產(chǎn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的整體質(zhì)量性能和整體效率。同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)的全過程自動(dòng)過程控制而節(jié)省去了工作人員一定程度的人工成本，減輕去了部分工作人員肩上的負(fù)荷壓力，使這些工作的人員都分擔(dān)出去了自己大量繁重的重復(fù)性工作。使整個(gè)電氣工程控制系統(tǒng)的全自動(dòng)全過程控制實(shí)現(xiàn)更加有效。因此，智能技術(shù)的應(yīng)用對(duì)我國(guó)的發(fā)展和建設(shè)具有重要意義。在推廣應(yīng)用各種智能技術(shù)時(shí)，必須做到充分準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)各智能技術(shù)系統(tǒng)的自身優(yōu)勢(shì)所在和性能特點(diǎn)，采取多種有技術(shù)針對(duì)性特色的先進(jìn)應(yīng)用開發(fā)方法，最大限度合理地充分發(fā)揮應(yīng)用智能技術(shù)成果的效益。

二、智能化技術(shù)應(yīng)用的主要特征

目前，電力信息自動(dòng)化設(shè)備技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新水平和市場(chǎng)發(fā)展應(yīng)用速度仍然非常較快。智能電子自動(dòng)化控制技術(shù)正逐漸開始形成，電氣工程機(jī)械也逐漸走向智能化。與原機(jī)器相比，智能機(jī)器的推廣使用也大大的改善了各方面落后的社會(huì)狀況。以下分別闡述介紹了智能技術(shù)及在現(xiàn)代電力工程與控制過程中及其應(yīng)用領(lǐng)域的比較優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn)。

1、無人化操縱

將智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械控制，可以減少傳統(tǒng)的手動(dòng)操作問題，提高控制精度。在智能技術(shù)系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用研究過程中，系統(tǒng)的響應(yīng)上升時(shí)間、下降的時(shí)間序列和系統(tǒng)魯棒性參數(shù)也隨時(shí)可以隨時(shí)調(diào)整。上述工作只需在開始時(shí)定義智能程序，無需人員參與未來的工作。大大減少了生產(chǎn)過程中的勞動(dòng)力，有效節(jié)約了相關(guān)單位的勞動(dòng)力成本。相反，成本用于技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)，可以有效提高工作質(zhì)量。

2、不需要控制模型

在智能技術(shù)的應(yīng)用中，由于自動(dòng)控制器安全系數(shù)的提高，儀器的控制能力得到了顯著提高。另一方面，與傳統(tǒng)的控制模型相比，采用智能控制技術(shù)的自動(dòng)控制器的工作效率和故障處理能力得到了顯著提高。同時(shí)，通過故障檢測(cè)和及時(shí)報(bào)警，可以預(yù)測(cè)下一步運(yùn)行狀態(tài)，有效提高電氣工程質(zhì)量。

3、數(shù)據(jù)處理一致性

智能控制器系統(tǒng)可以用來快速的處理輸入和處理估計(jì)不同輸入的輸出數(shù)據(jù)，以便能快速地使用各種輸入與數(shù)據(jù)。在各種實(shí)際工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景中，智能控制器系統(tǒng)的輸入輸出控制的對(duì)象已發(fā)生過了多次很大幅度的變化，使得各個(gè)智能控制器系統(tǒng)的輸入控制的對(duì)象類型不同，控制對(duì)象效果變化也都不同，這正說明了智能控制器中的輸出控制的對(duì)象也具有很多樣性變化的特點(diǎn)。然而，即使僅是智能技術(shù)方面的一些應(yīng)用方法也仍然不能徹底使智能控制器系統(tǒng)達(dá)到一種完全滿意的智能控制系統(tǒng)效果。由于人類無法精確控制其所有已知的智能控制活動(dòng)對(duì)象，因此仍需要科學(xué)家對(duì)關(guān)于智能控制器方面的一些問題來進(jìn)行認(rèn)真研究驗(yàn)證和分析。為了使智能控制器更好地應(yīng)用于電力工程的自動(dòng)化控制中，并取得最佳效果，必須解決這些問題。

三、智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

1、智能控制

通過智能技術(shù)及其在整個(gè)電力工程及自動(dòng)電網(wǎng)控制工程中廣泛的綜合應(yīng)用，使自動(dòng)化控制系統(tǒng)工作原理實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無人遠(yuǎn)程操作自動(dòng)化和遠(yuǎn)程智能控制。無論控制單元工作起來的質(zhì)量效果如何，智能控制器帶來的質(zhì)量效果上都能有一個(gè)很大的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。效率水平和工作自主性方面有取得了個(gè)很大的提高，發(fā)展的潛力很大。智能控制器的出現(xiàn)證明了智能技術(shù)在電力工程自動(dòng)化控制中的優(yōu)勢(shì)。

2、優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣工程領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)自動(dòng)過程控制也包括對(duì)電氣設(shè)備回路的分析設(shè)計(jì)，這就對(duì)于復(fù)雜電氣設(shè)備線路的控制設(shè)計(jì)人員來說都是非常的復(fù)雜的。在設(shè)計(jì)電氣設(shè)備時(shí)，設(shè)計(jì)者更應(yīng)要充分綜合考慮以下各種重要因素，運(yùn)用綜合知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)更需要專業(yè)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)設(shè)計(jì)師。電氣設(shè)備的原始設(shè)計(jì)和放大設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)師通過設(shè)計(jì)師經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)師經(jīng)驗(yàn)之間的一次有機(jī)結(jié)合。設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備不能達(dá)到理想的效果，存在很多問題。改性率很高，改性過程非常困難。經(jīng)過智能技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，目前的設(shè)計(jì)方法是利用CAD技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助軟件來優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。有效縮短了設(shè)計(jì)人員的工作時(shí)間，設(shè)計(jì)的電氣設(shè)備效果良好。遺傳算法是優(yōu)化設(shè)計(jì)中最常用的方法之一。

3、故障診斷

在電氣工程系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)許多與電氣設(shè)備故障有關(guān)的問題。這個(gè)問題很常見。電氣設(shè)備發(fā)生故障前，必須附有故障相關(guān)條件。因此，前兆技術(shù)在電氣工程中的智能應(yīng)用可以有效地診斷電氣設(shè)備的故障。變壓器在電力設(shè)備中起著重要作用，因此在電力設(shè)備工程中必須考慮變壓器的變化。當(dāng)變壓器發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和處理，但傳統(tǒng)的方法不能完全有效地防止電氣設(shè)備的故障。

4、智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

利用智能技術(shù)也可以自主構(gòu)造成智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要應(yīng)包括下面兩個(gè)構(gòu)成方面：一是在智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中應(yīng)用的各種電氣動(dòng)態(tài)參數(shù)系統(tǒng)，二也是組成智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的各個(gè)機(jī)電系統(tǒng)參數(shù)系統(tǒng)。兩者構(gòu)成有其很大范圍的相互區(qū)別，效果往往也很不同。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一種多層信息前饋結(jié)構(gòu)。逆學(xué)習(xí)算法技術(shù)的推廣使用也有效科學(xué)地分析反映出了智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)在復(fù)雜電力工程及自動(dòng)設(shè)備控制環(huán)境中具備的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)診斷分析功能。此外，利用智能技術(shù)所構(gòu)建起的智能神經(jīng)系統(tǒng)也提高改善了整個(gè)電力工程與自動(dòng)化過程控制網(wǎng)絡(luò)中復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)診斷分析系統(tǒng)，使其整個(gè)自動(dòng)診斷分析系統(tǒng)的安全可靠。因此，利用智能技術(shù)構(gòu)建智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)整個(gè)電力工程系統(tǒng)具有重要意義。

結(jié)束語

總之，隨著中國(guó)當(dāng)代電子科學(xué)技術(shù)的日新月異先進(jìn)的智能科學(xué)技術(shù)正在不斷地向前發(fā)展，。在實(shí)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)代化過程中，有必要考慮進(jìn)一步探索研究推廣和合理應(yīng)用電氣智能技術(shù)，提高我國(guó)電氣工程建設(shè)的智能化安全性效益和質(zhì)量，推進(jìn)電氣工程向著又好又快方向不斷發(fā)展和進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]鄒龑.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].數(shù)字化用戶，2019，25（35）：135.

[2]梁聚群.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2016，（36）：450.

[3]李健.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018，（10）：165-166.

[4]梁仕謙.智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用研究[J].電力系統(tǒng)裝備，2020，（6）：23-24.