智能化技術在電氣自動化控制中的應用分析

中國能源建設集團湖南火電建設有限公司 史永偉

電氣自動化控制技術在建設、生產等多個領域得到廣泛應用，并取得良好的成效，電氣自動化控制系統的整體實力在智能化技術的輔助下取得了質的飛躍。

1 智能化技術在電氣自動化控制中的應用

1.1 在電氣設備控制中的應用

在電氣設備控制中應用智能化技術，能夠對電氣控制程序進行改進和完善，在滿足企業的實際生產需求基礎上，還能夠提高控制系統的整體性能。簡言之，智能化技術就是構建數據化程序，讓設備在科學控制下運行；尤其是核心程序中的數據分析和運行監控環節，智能化技術的運用能夠讓電氣控制系統更加工業化，降低人為因素對設備控制帶來的制約。另外，數據的編程和合成是電氣自動化控制中的關鍵，智能化技術的運用能夠讓程序按照既定的規律運轉，對數據的監控是實時且逆向的。在運行中，設備一旦出現故障就會立即啟動預警程序，給技術人員發送警示信息，引起操作人員的重視。因此，智能化技術在電氣設備控制中的積極作用不容小覷。

1.2 在電氣故障診斷中的應用

電氣系統的運行涉及到方方面面，各子系統復雜又互相關聯。如出現故障，就要花費大量的時間和精力去檢測和維護。如果智能化技術能夠運用到電氣故障診斷中，就能夠降低故障檢修的難度，從而能夠保障設備的安全。智能化技術能夠在設備出現故障時，第一時間找出故障發生地，并對原因進行分析，制定出科學合理的解決方案。另外，在技術人員進行檢修的過程中，能夠及時反饋修復的情況，讓修復更加具有效率。更重要的是，智能化技術涵蓋了物理、化學等各個方面的知識，對故障檢測更加全面、科學，也能夠提高檢修的效率。傳統的檢測技術，在儀器出現故障時會將出現問題的部門單獨拎出，進行檢測分析，而智能化技術的應用會將故障與設備的整體運行相結合，全面分析故障出現的原因以及相關聯的設備運行情況。

1.3 在人工智能方面的應用

智能化技術的應用能夠實現機器代替人工的目的，讓企業節約更多的人力資源，降低經營的成本。雖然當前科技得到了提升，智能化水平也與日俱增，但目前技術還不能實現全面智能化。不過在電氣自動化控制中智能化技術水平的作用還是有目共睹，其具備相對理想化的操作控制能力。智能化技術的應用，能夠降低人為因素帶來的影響，提高系統運轉的科學性和高效性。

2 智能化技術在電氣自動化控制系統中的實現

基于智能化技術的電氣自動化控制系統，應當實現的功能為：在電力運行平穩狀態下，能夠智能化地評估、監測自身的運行狀態，準確判斷和處理故障，并將其反饋至工作人員。

2.1 系統功能設計

首先是智能化監控模塊，其完整設計框架如圖1所示?；谥悄芑谋O控技術一方面確保了電氣自動化控制系統安全穩定運行，另一方面通過對各項數據信號的實時監測與傳遞，提高了工作人員獲取和處理相關信息的效率，最終實現了對系統各電氣設備工作狀態的及時把握。

圖1 監控模塊架構

其次是電氣故障智能診斷模塊，其運行流程如圖2所示?；谥悄芑碾姎夤收显\斷所依原理是針對控制系統常態化運行中的各設備參數進行提前保存，并在后續運行中實時動態地獲取當前運行參數，同時將兩類參數進行比較，若在誤差范圍內則無故障，否則就能判斷出現故障并溯源至故障發生的位置，便于工作人員處理。

圖2 診斷模塊運行流程圖

最后是電氣設備智能化控制模塊，它能夠在遇到異常時借助智能化控制算法進行自行修復，或者警示管理人員，從而保證電力系統安全。此外，還可以對將要執行的控制操作進行提前模擬，及時做好預案以應對可能出現的問題，從而避免嚴重的系統故障。這種通過程序進行智能控制的高效方式，極大地降低了人力資源成本和設備維護成本，并提升了工作人員處理問題的能力。

2.2 系統實現

首先是控制系統總體框架，如圖3所示。本文設計的智能化控制系統徹底擺脫了人工記錄的方式，將獲取的數據經過處理后傳遞給需要調整的自動化電氣設備，完成相關操作。即便是不能處理的信息也可以及時警示管理人員，使得整個運行過程處于實時控制中，更加安全和高效。

圖3 智能化控制系統結構

其次是控制算法分析，這里只列舉三種主流方式，分述如下。

第一種，模糊邏輯控制。其工作原理如圖4所示，此種技術發展較早，起源于模糊數學和控制理論的相關研究基礎上。這里所說的模糊控制指的是一種非線性的自動控制算法，借助直流/交流的傳動對電氣自動化設備的運行進行控制。

圖4 模糊控制結構

第二種，神經網絡控制。模型示意圖如圖5所示，其是建立在模擬人腦神經元活動方式上的控制模型。

圖5 神經元模型示意圖

所對應的神經元模型數學表達式為：

式(1)中，輸入信號為xi，對應信號的權系數為wi，閥值為θ，激活函數為f。

第三種，專家系統控制。需要借助對專家經驗進行模擬來構建強大的智能化控制程序，其原理是通過數字化方式聚集專家的知識經驗并保存于數據庫中，再結合不斷的自學與自推導來完成對電氣自動化系統的控制。因此，這種方式適應力較強，能夠在不同工作要求下較好的運行。

綜上，智能化技術在電氣自動化控制中應用是必然趨勢，企業要加大對智能化技術的研究，不斷地改進技術，提高智能化技術水平。這樣一來，不僅能夠提高電氣自動化控制的精準性和高效性，還可以進一步保證設備運轉的穩定安全，從而助力電氣企業創造更大的經濟與社會效益。