智能化技術在電氣工程及其自動化的應用探究

王一兆

(運城學院 山西運城 44000)

智能化技術在電氣工程及其自動化的應用中，實現了大范圍的實時監(jiān)控，提高了電氣設備運行效率，增強了聯動性能，目前已被應用到電氣工程的各個生產和運作環(huán)節(jié)，有效地提高了電氣及其自動化生產的效率以及生產水平，保障了人們的安全用電需求。據相關數據顯示，合理地應用智能化技術，不僅可以保障企業(yè)的核心競爭力，還能保障企業(yè)的可持續(xù)良好發(fā)展。因此，該文對智能化技術在電氣工程及其自動化應用的研究具有非常現實的指導意義。

1 電氣工程及其自動化的基本概述

電氣工程及其自動化指的是一種自動化電氣系統，是基于計算機技術以及信息技術為根本，采用了電力網理論、控制理論來建立起來的。其具備綜合性，不僅可以優(yōu)化電氣系統的相關程序，還能減少一些模型數量，更是利于電氣工程領域的管理。隨著科技技術的不斷進步，電氣工程及其自動化的技術也得到了不斷優(yōu)化，有效地滿足了電力系統、工業(yè)化領域等方面的技術需求。

2 智能化技術的基本概述

智能化技術是多種技術的綜合表現，如計算機技術、GPS 定位技術、精密傳感技術等，應用智能化技術不僅可以有效提高其工作效率，還能改善操作者的作業(yè)環(huán)境，并且在節(jié)能、環(huán)保等方面都有著非常重要的作用。

在電氣工程及其自動化中應用智能化技術可以有效減少被控對象模型的應用設計。電氣工程及其自動化發(fā)展歷程中，常常會采用建模的方式來控制被控制對象，但是建模的質量無法保證，這樣整個電氣系統的安全性、穩(wěn)定性以整體的運行效率就無法得到保證。智能化技術的應用，其不受外界任何因素的控制，可以有效減少被控對象模型的應用，通過智能控制器的方式，有效提高了整體的電氣系統的運行效率。另外，智能化技術可以增強電氣系統的靈活性與自由性。智能化技術可以遠程對電氣系統進行操控，其不受時間、地區(qū)以及天氣等因素的控制，通過遠程操控控制系統、芯片系統等，不僅可以實施監(jiān)控電氣系統，還能增強電氣系統的靈活性，與此同時還避免一些人為的安全故障。而且，智能化技術還可以實時監(jiān)控各類數據，這樣就實現了電氣系統的全方位監(jiān)督，保證了電氣設備的安全性，提高了電氣系統的控制效果[1-2]。

3 智能化技術的應用優(yōu)勢

智能化技術是多種技術集合的表現，因此具備較高的應用優(yōu)勢。具體而言，將其應用在電氣工程及其自動化具備如下優(yōu)勢。

3.1 智能化控制器具備較強的一致性

傳統電氣工程的控制方式是人工控制的方式，不僅操作難度大，而且操作步驟也相對比較多，因此在精準度方面難免會有一些不足。而智能化控制器，其具備較強的一致性，其通過計算機技術的方式對數據進行處理，并且可以對任何數據做出最準確的評價反饋，進而滿足自動化控制的要求。即使有未反應的，在實際應用智能化控制器中，跟人工相比也有非常理想的控制效果。

3.2 智能化技術無需建立控制模型

傳統電氣工程中，需要建立控制模型來進行控制，并且需要控制模型的數量也比較多，控制起來不僅非常復雜，而且也不利于統一管理。自動化控制器是智能技術的一種，將其應用在電氣工程中無需再建立控制模型，節(jié)省了控制模型的設計費用，提高了電氣工程的整體效益。并且，其從源頭上進行控制，有效地克服了一些客觀因素，進而提高了控制器的精密系數，使其跟電氣工程運行工作更加匹配。

3.3 便于對電氣系統進行調整控制

調整控制進程是智能化技術的一種表現，將其應用在電氣系統中有著顯著的調整控制優(yōu)勢。其在控制電氣設備時，會充分地結合電氣設備的每一步變化來進行響應，是基于時間變化為出發(fā)點的調整控制，不僅保障了每一步的運行質量，而且還提高了自動化控制效果，提高了工作效率。

4 目前電氣工程及其自動化運行的現狀

目前電氣工程及其自動化也取得了不錯的成效，但是一些客觀因素的存在，使其在運行中依然存在著不足，該文通過歸納總結其運行現狀如下。

4.1 電氣工程及其自動化的發(fā)展情況

電氣工程及其自動化自發(fā)展以來在設計、控制、故障等方面取得了顯著的成效。（1）設計方面，其充分發(fā)揮了計算機等技術的優(yōu)勢來進行電氣工程方案的設計，只需要錄入一些數據信息，就可以完成設計的工作，不僅便捷，修改起來也比較簡單，不僅提高了設計質量，還保障了電氣設備的安全運行。（2）控制方面，應用了PLC 可編程軟件進行控制，不僅全面保障了電氣工程系統運行的安全性，還保障了其穩(wěn)定性。PLC 是通過數字或者模擬輸入/輸出控制各類生產過程的方式，通過邏輯運算、順序控制、定時、計數操作等，來向用戶發(fā)布指令，具有較強的抗干擾性以及智能作用，通過編輯控制來進行精準控制，進而保證了控制效果。（3）智能控制方面，改變了傳統人工控制的方式，節(jié)約了控制人工成本，提高了電氣工程效益。并且不再圍繞被控對象進行建模，可以通過智能化技術及時進行調整，讓設備管控更加便捷和靈活。此外，當電氣工程智能控制需要進行維修時，也無需人工的方式來進行維修，僅需要對機器進行智能化控制就可以，有效提高了工作的安全性。尤其是電氣工程中，一些風電組的維修人員，其不需要到現場進行維修，僅需要通過遠程操控的方式來對設備進行維修即可，既保障了精準度又保障了安全性。（4）故障診斷方面，電氣工程的一些設備具備復雜化以及非線性等特點，在診斷故障過程中會非常困難，而且電氣設備受一些環(huán)境因素的影響，其在運行過程中也極易產生設備故障，電氣工程及其自動化的實現，智能化技術的應用，可以精準地找出故障位置，并且將故障預警信號及時地傳遞給相關人員，讓其進行開展故障排除以及維修的工作，有效地保障了故障排除效率[3-4]。

4.2 電氣工程及其自動化存在的不足

上文分析可以看出，電氣工程及其自動化目前已經取得了不錯成效，電力系統的穩(wěn)定性、安全性等也得到了有效改進。近幾年，我國電力系統已被廣泛地應用到各個領域中，發(fā)揮著非常重要的作用，我國政府以及企業(yè)也都給予了電氣工程及其自動化高度的重視，也加大了對電力系統的投入，以保證其穩(wěn)定運行，但是受一些因素的影響，其依然還存在著如下不足：（1）電力系統涉及的行業(yè)比較多，沒有一個統一的、標準化的管理制度，這樣不僅降低了整體電氣系統的運行效率，還加大了行業(yè)的管理難度；（2）雖然目前電氣工程及其自動化程度已經非常高了，但是依然存在著一些問題，如能耗問題、電氣工程中集成度差、資源無法共享問題、電氣工程質量問題，影響著電氣工程及其自動化的質量；（3）電氣工程及其自動化存在著不規(guī)范的問題，如機械化發(fā)展跟智能化無法契合，不僅影響著電氣行業(yè)的發(fā)展，也影響著電氣工程及其自動化的后續(xù)發(fā)展[5]。

5 智能化技術在電氣工程及其自動化的應用策略

通過上文分析智能化技術的應用優(yōu)勢，結合目前電氣工程及其自動化取得的成效以及不足，該文建議從如下幾個方面來有效應用智能化技術。

5.1 智能技術應用于電氣工程設計中

電氣工程設計環(huán)節(jié)非常重要，其設計的質量會直接影響到后續(xù)整個運行質量，因此需要合理地應用智能化技術在電氣工程設計中。電氣工程及其自動化中，設計人員一般都會采用遺傳算法來進行設計，就是將電氣系統中的很多功能都集中在一個處理器上來進行分析與處理，這種方式會加大處理器的負荷。智能化技術應用中，需要設計人員有豐富的電氣工程理論知識，需要有一定的研究設計經驗，這樣才能保障智能化技術應用在電氣工程及其自動化的質量，讓設計更加科學和合理。設計人員會充分地發(fā)揮計算機的優(yōu)勢，應用智能化技術來錄入數據、核實，既避免了一些誤差，又保證了設計的實用性，也便于后續(xù)的修改。

5.2 智能化技術應用于智能控制領域

電氣工程及其自動化智能控制也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，因為電氣工程本身就存在著特殊性，不僅風險系數高，而且開展控制難度也比較大。在電氣工程中，控制屬于強電部分，對電氣設備運行、維修以及運維人員來說不僅有風險，而且還有挑戰(zhàn)，需要應用智能化技術來降低風險，提高工作質量。在應用智能化技術中，工作人員需要熟練掌握智能化技術，如智能化技術通過模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制，需要熟悉遠程操作系統，需要熟悉電力設備，這樣就可以通過智能化技術來對設備進行遠程操作，避免了一些風險。尤其是在自動檢查、自動維修方面，這樣不僅提高了維修效率，還能保證電氣設備運行質量。而且設計人員還可以應用智能技術來對電氣系統的運行進行遠程監(jiān)控，還可以將這個監(jiān)控系統進行共享，不僅提高了系統運行的安全性，還提高了電氣工程及其自動化的控制質量[6]。

5.3 智能化技術在電力系統中的應用

電氣工程及其自動化中有一些問題需要細化，而智能化技術就可以解決這些細化的問題。雖然目前電氣工程及其自動化中智能技術已占據了非常關鍵的位置，但是電氣系統其自身本來就非常復雜，在運行過程中需要收集不同的數據，在進行整理，而且還需要長時間的運行，因此就對智能技術以及電力系統有了較高的要求。比如：電氣系統運行中常常會出現細節(jié)性的問題，需要工作人員花費很長的時間，需要有較高的維修經驗以及豐富的專業(yè)知識才能找出一些細節(jié)性的故障問題，并進行維修和補救，來維護電力系統的運行。智能化技術的出現，工作人員只要熟練地掌握自動化技術就可以應用技術來對細節(jié)性的故障進行檢查和排查，并且及時地進行維修和補救，既保障了故障排查的精準性，又第一時間恢復了電氣系統的平穩(wěn)、安全運行[7]。

5.4 智能化技術在故障診斷中的具體應用

電氣系統受外界因素的影響，很容易在運行過程中產生運行故障。傳統的故障診斷中，需要花費很長的時間，需要花費很多的人力去進行檢查各種故障因素，診斷效率非常低。電氣工程及其自動化，工作人員開始應用技術來對電氣系統的硬件和軟件進行排查，雖然效果有所改善，但是依然有提高的空間。比如：應用智能化技術來對硬件進行快速的檢測，如檢測變壓器，這樣第一時間就可以找出問題點，看是否對硬件進行維修還是替換。還可以應用智能化技術來對軟件進行檢測，如可以快速地檢查機床性能指標，看是否是編制、加工參數設置出現問題，才導致電氣系統的故障。檢查問題所在，在用智能技術對故障程序進行調整，將錯誤的參數改成正確的，有效地保證電氣系統的運行。

6 智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用前景

通過總結智能化技術在電氣工程及其自動化中的應用策略，該文認為其在電氣工程及其自動化中還有如下應用前景。

6.1 提高運行效率

電氣工程設備設計及應用的關鍵性指標就是速度及精度等，而在運用、發(fā)展智能化技術的背景下，會將更先進的技術綜合起來，使系統技術性及智能性等特征有效豐富，同時促使電氣工程設備運行效率及精度等大幅度提升。此外，在電氣工程及其自動化中應用智能化技術，能使設備響應速度有效提升，更重要的是能確保不同工作環(huán)境中電氣工程設備的穩(wěn)定運行，而在這樣的條件下，電氣工程設備的運行效率及運行質量必然會有所提高。

6.2 優(yōu)化系統性能

系統實時智能化及柔性化、復合性工藝是優(yōu)化系統性能包含的主要內容體現，從其中的實時智能化進行分析，其主要是依托智能化技術，確保實時系統和人工智能技術有機融合目標得以良好實現。電氣工程及其自動化發(fā)展過程，基于智能化方向的發(fā)展，能為復雜環(huán)境下電氣工程設備有效運行提供保障。從柔性化內容進行分析，其柔性具體是指數控系統自身柔性問題，應用智能化技術過程，從模塊化角度設計的數控系統能使系統功能覆蓋面有效擴大，對不同用戶需求的充分滿足極為有利。從其中的指數控系統柔性方面進行分析，其能以不同要求為依據，對信息及物料等進行動態(tài)化調整，進而將系統最大效能充分發(fā)揮。多系統控制功能發(fā)展的充分體現就是工藝復合性，應用智能化技術能使操作工序有效減少，進而確保復合性加工目的得以良好實現。總而言之，應用智能化技術能使系統性能全面優(yōu)化，綜合改進生產技術水平，最大限度地滿足用戶多元化需要[8]。

6.3 強化系統功能

在智能化技術應用中，電氣工程及其自動化的系統功能會得到更加強化，優(yōu)勢也會非常顯著。比如：可以通過可視化的科學計算方式，通過多樣化的補償方式來應用在電氣工程及其自動化中，更加優(yōu)化其控制功能、故障排除功能等。目前，VR技術非常盛行，可以通過VR技術來對配電網進行規(guī)劃和設計，用VR技術來設計電氣工程圖紙，用VR技術來模擬場景控制來對工作人員進行培訓，可以有效地保障電氣工程及其自動化的質量。也可以應用多媒體技術，來對電氣工程及其自動化的數據進行處理，如實時檢測現場各種數據、實時監(jiān)測現場設備故障問題，并且基于智能化的方向來對檢測和監(jiān)測的數據進行處理，不僅可以保證設備的應用效率，還能進一步推動電氣工程的發(fā)展。

7 結語

綜上所述，目前電氣工程及其自動化已被應用到更多的領域，并且隨著人們生活水平的提高，對于電氣工程及其自動化的要求也越來越高。電氣工程及其自動化雖然在設計、控制、故障排查方面已取得了不錯成效，也保證了電氣系統的平穩(wěn)運行，但是受一些因素的影響，其依然存在著很多不足，需要應用智能化技術來進行改善。可以應用智能化技術中的模糊控制理論、神經網絡控制理論、專家系統控制理論，來對電氣工程自動化進行設計、控制以及故障排除。并且工作人員也要熟悉智能化技術，需要熟悉電氣設備，需要有較強的工作經驗，以此來保證電氣工程及其自動化的質量，促進電氣行業(yè)的良好發(fā)展。