戢建仁

【摘要】文章主要探討了電力系統(tǒng)中電力工程自動(dòng)化智能化應(yīng)用問題。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；電氣工程自動(dòng)化；智能化

作為新興的計(jì)算機(jī)科學(xué)的重要領(lǐng)域之一，人工智能理論的研究與延伸，對(duì)人工智能技術(shù)的本質(zhì)進(jìn)行了解釋，基于此生產(chǎn)出的與人類智能類似的智能機(jī)器即為人工智能技術(shù)。該領(lǐng)域研究的對(duì)象主要包括：語音識(shí)別、圖像識(shí)別、專家系統(tǒng)、機(jī)器人及自然語言處理等。對(duì)于電力系統(tǒng)而言，電氣工程方面主要包含自動(dòng)控制、信息處理、系統(tǒng)運(yùn)行、研制開發(fā)、電子電氣技術(shù)及計(jì)算機(jī)與電子應(yīng)用等方面。人工智能技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的實(shí)際應(yīng)用中，還存在一些問題，要對(duì)這些問題進(jìn)行分析和解決，才能促進(jìn)我國電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展。

1、智能化技術(shù)

人工智能也稱為機(jī)器智能，是與自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物。人工智能屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)的范疇之內(nèi)，主要研究通過計(jì)算機(jī)編程，實(shí)現(xiàn)接收信息、識(shí)別文字圖像、分析判斷及自動(dòng)反應(yīng)等人類行為的模擬，完成一些復(fù)雜的問題。在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，專家系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛。人工智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化技領(lǐng)域中的應(yīng)用，提高了電氣工程系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，使設(shè)備運(yùn)行及處理的精確度和準(zhǔn)確性大大提高，保證了電氣系統(tǒng)的工作效率，節(jié)約了大量的人力資源，系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性也大大提高。在機(jī)械設(shè)備方面，自動(dòng)化水平也得到提高，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)備在無人操作的情況下準(zhǔn)確、自動(dòng)的進(jìn)行操作與控制，實(shí)現(xiàn)了人工智能技術(shù)與電氣自動(dòng)化的目標(biāo)，比如智能配電網(wǎng)中均采用了先進(jìn)的帶數(shù)字接口的智能斷路器和跳合閘等控制信號(hào)的傳輸方式，而傳統(tǒng)的二次電纜也蛻變成數(shù)字信號(hào)接受的網(wǎng)絡(luò)傳輸形式，因此其在工作效率和故障處理的效率上得到了顯著提高。

2、智能化技術(shù)特點(diǎn)

2.1智能化控制器可實(shí)現(xiàn)無人化超控

不管在什么情況下，智能化控制器技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化的實(shí)際工作中比傳統(tǒng)的控制器更被認(rèn)可。通過對(duì)魯棒性、下降時(shí)間以及響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)保證了自動(dòng)化控制的工作，使用智能化技術(shù)控制調(diào)節(jié)電氣設(shè)備，大大減少了人力，其只需改變相關(guān)技術(shù)就可實(shí)行自我調(diào)節(jié)，無需人員的超控。

2.2實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)行系統(tǒng)的整體控制

電氣工程自動(dòng)化控制能夠有效地利用智能化技術(shù)的這一特點(diǎn)，對(duì)電力系統(tǒng)中的相關(guān)電力設(shè)備和數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)地控制和反饋。尤其是在對(duì)相關(guān)的電力設(shè)備進(jìn)行調(diào)控的過程中還能夠有效地發(fā)揮自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)對(duì)電力設(shè)備中存在的隱患進(jìn)行及時(shí)地預(yù)警從而得出正確的反饋信息。同時(shí)，電力系統(tǒng)控制中心還可以利用智能化的優(yōu)勢(shì)對(duì)電氣工程實(shí)行遠(yuǎn)程控制，以提高整個(gè)電力運(yùn)行系統(tǒng)的控制能力。

2.3對(duì)智能化技術(shù)進(jìn)行調(diào)整能夠提升其函數(shù)近似器性能

控制模型進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中會(huì)出現(xiàn)如非線性、參數(shù)變化等不確定的因素，因此要把握好控制對(duì)象動(dòng)態(tài)的方程的過程。例如，下降的時(shí)間人工智能控制器的模糊邏輯控制器比 PID 控制器快四倍，上升的時(shí)間模糊控制器比 PID 控制器快兩倍。

2.4智能化控制器還能解決一般方法無法解決的問題

普通神經(jīng)控制器采用的學(xué)習(xí)算法和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等已經(jīng)出現(xiàn)了定型的現(xiàn)象，需要很長時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果不一定理想，需要進(jìn)行有效的解決，利用各種方式提高學(xué)習(xí)算法的速度等，這些都是在應(yīng)用中常常遇到的難題，在新數(shù)據(jù)信息方面，職能化系統(tǒng)具有良好的適應(yīng)性，在抗干擾這方面的能力非常強(qiáng)，其中擴(kuò)展內(nèi)存也很容易，在機(jī)器配置等方面價(jià)格也很優(yōu)惠，這是非常好的方式。

3、智能化電氣工程自動(dòng)化控制的前景

3.1電氣工程設(shè)計(jì)中的智能化應(yīng)用

由于電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，與電氣自動(dòng)化專業(yè)中電機(jī)、電路、電力電子技術(shù)、變壓器、電磁場(chǎng)等多個(gè)學(xué)科都存在關(guān)系，要求設(shè)計(jì)人員要有足夠的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，需要大量的人力、物力及財(cái)力投入。但是，隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)人腦難以解決的復(fù)雜模擬過程和繁瑣的計(jì)算過程快速的進(jìn)行了解決，提高了設(shè)計(jì)的精度和效率。在電力配電網(wǎng)系統(tǒng)中，智能化、數(shù)字化的應(yīng)用特點(diǎn)十分鮮明，比如智能化的互感器已經(jīng)廣泛使用典型的USB接口，可與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的連接，如此便實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)保護(hù)裝置和智能斷路器的有效連接，極大程度地簡化了配電網(wǎng)二次回路接線，大大降低了配電網(wǎng)的維護(hù)工作。

3.2電氣工程控制中的智能化應(yīng)用

為了有效的實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)生產(chǎn)、流通、分配及交換，采用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，可以有效的降低人力、物力及財(cái)力的投入，對(duì)系統(tǒng)的工作效率及質(zhì)量也有效的進(jìn)行了提高。在電氣設(shè)備控制中，人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要包含專家系統(tǒng)控制、模糊控制及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。最常用的是模糊控制，因其簡單，與實(shí)際聯(lián)系最為緊密，因此得到了比較廣泛的應(yīng)用。智能化控制器并不需要對(duì)控制對(duì)象模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就可以從根本上避免一些不確定因素的產(chǎn)生，提高自動(dòng)化控制的精密系數(shù)。智能化控制器在進(jìn)行調(diào)節(jié)控制時(shí)完全只需要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的變化來自行調(diào)節(jié)，即使沒有專門的技術(shù)人員在旁邊也可以，同樣遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)控制也是可行的，充分體現(xiàn)了電氣工程自動(dòng)化控制的無人操作性要求，對(duì)行業(yè)未來發(fā)展的重要性不言而喻。

3.3電力系統(tǒng)中智能化的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中，對(duì)人工智能技術(shù)的應(yīng)用主要涵蓋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)、啟發(fā)式搜索及模糊集理論等方面，而專家系統(tǒng)是應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)。專家系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的程序系統(tǒng)，它集合了大量的經(jīng)驗(yàn)、規(guī)則及專業(yè)知識(shí)

4、智能化技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制中的實(shí)際應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，很多研究人員展開了針對(duì)人工智能在電氣工程自動(dòng)化控制方面的研究，目前，我國的大多數(shù)電氣工程自動(dòng)化控制過程中都會(huì)對(duì)相關(guān)的電氣設(shè)備提出一定的要求。因此，智能化技術(shù)在整個(gè)電氣工程自動(dòng)化過程中通過對(duì)相關(guān)的電氣設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，不僅可以提高對(duì)整個(gè)電力運(yùn)行系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)控制，而且還能夠提高工作人員的工作效率。

現(xiàn)在大部分研究主要著力于應(yīng)該如何將人工智能系統(tǒng)應(yīng)用于故障的診斷和預(yù)測(cè)、電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)優(yōu)化和保護(hù)與控制等領(lǐng)域。在優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)電氣設(shè)備是很繁瑣的工作。它需要對(duì)電磁場(chǎng)、電路、電器電機(jī)等學(xué)科的知識(shí)綜合性的運(yùn)用，同時(shí)還要使用以往設(shè)計(jì)中的經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)以往的產(chǎn)品時(shí)，通常是在根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過手工的方式開展的。這樣的設(shè)計(jì)過程很難取得最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案。電氣產(chǎn)品的設(shè)計(jì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，逐漸由手工設(shè)計(jì)向計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)不斷轉(zhuǎn)變，使開發(fā)產(chǎn)品的周期大大減少。尤其是在引進(jìn)了人工智能技術(shù)之后，更加促進(jìn)了CAD技術(shù)的發(fā)展，大大提高了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。

人工智能技術(shù)在電氣設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用主要包括專家系統(tǒng)和遺傳算法。其中的遺傳算法是一種優(yōu)化的先進(jìn)算法，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)優(yōu)化上有舉足輕重的作用。因此電氣產(chǎn)品的人工智能化設(shè)計(jì)很多都采用了這種方式進(jìn)行優(yōu)化。

電氣設(shè)備的故障征兆和故障之間有著很多必然和偶然的關(guān)系，具有非線性、不確定性的特點(diǎn)，它的優(yōu)勢(shì)能夠通過人工智能的方式得到最大的發(fā)揮。電力故障的發(fā)生往往和電力設(shè)備的質(zhì)量具有直接的聯(lián)系。因此，相關(guān)的工作人員應(yīng)該在提高自身的安全意識(shí)的基礎(chǔ)上利用智能化技術(shù)對(duì)相關(guān)的電力設(shè)備進(jìn)行安全檢測(cè)以提高電力設(shè)備的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 王強(qiáng). 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用. [J]電力工程. 2014（09）

[2] 宋林琪. 有關(guān)智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用[J] 2014（07）

[3] 張鐸. 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用.[J]電源技術(shù)應(yīng)用.2013（05）