王安東 董 磊

（國網安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230000）

芻議人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

王安東 董 磊

（國網安徽省電力公司檢修公司 安徽合肥 230000）

在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的過程中，電氣設備向著智能化、自動化的方向發(fā)展，在電氣自動化控制中人工智能技術發(fā)揮了越來越重要的作用。本文對人工智能技術及其特點進行了簡要的分析，并通過具體案例，探討了人工智能技術在電氣自動化控制中的應用。

電氣自動化控制；人工智能技術；電氣設備

引言

近年來人工智能的發(fā)展非常迅速，人工智能體現(xiàn)出的實用價值越來越大。在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的過程中，人工智能技術必然會在電氣自動化控制領域發(fā)揮更加重要的作用，從而對電子自動化系統(tǒng)設備的發(fā)展進行進一步的推動，提高企業(yè)的電氣自動化生產率。

1 人工智能技術

1.1 人工智能技術的含義

所謂的人工智能指的是計算機對人類的智能進行模擬，從而設計出能夠替代人類進行工作的各種設備。人工智能技術是計算機基礎理論發(fā)展的產物，同時其也與其他學科進行了交互和交叉。當前的人工智能技術的研究主要集中在機器人系統(tǒng)和專家系統(tǒng)兩個方面。人的大腦極為復雜和精密，要對人的大腦進行模擬并非易事。人工智能包含的學科包括仿生論、信息論、控制論、不定論、計算機科學認知科學、神經生理學、心理學、哲學、數(shù)學等，當前的主要應用領域，包括圖像和語言的理解、遺傳編程、機器人、對機器的智能控制等[1]。

1.2 人工智能技術的特點

（1）使用方法簡單。傳統(tǒng)的控制器具有較差的調節(jié)能力，通過人工智能可以對其進行有效的改善，使控制難度得到降低。這樣使用者可以在不具備專家專業(yè)知識的情況下通過一定的語言和信息進行設計。

（2）高度的一致性。針對傳統(tǒng)的控制方法具有較強的專一性的特點進行了改進，無論是在未知數(shù)據(jù)輸入，還是特定數(shù)據(jù)輸入的過程中，通過人工智能都能夠保持數(shù)據(jù)的一致性。

（3）控制性能強。在電氣自動化控制中應用，人工智能技術能夠對控制器的數(shù)據(jù)進行精細的調節(jié)，使機器的性能得到加強。例如為了降低過沖、提高設備的反應速率，可以使用模糊邏輯控制器。

2 人工智能技術在電氣自動化控制中的應用

2.1 在電氣自動化設備中應用人工智能技術

電氣自動化系統(tǒng)涉及的學科和領域較多，本身就具有一定的復雜性要求，自動化設備的操作人員必須具備完備的專業(yè)知識和較高的個人素質，才能對復雜的電氣自動化系統(tǒng)進行控制。實際操作的過程中一旦出現(xiàn)不當操作，就可能造成非正常停機，嚴重的可能會釀成安全事故。在電氣自動化設備中，應用人工智能技術可以很好的解決這一問題，計算機理論是人工智能技術的核心，計算機理論可以對各種控制程序進行編寫，從而實現(xiàn)計算機下的智能控制。人的手動操作難免會出現(xiàn)失誤，電氣設備的智能化能夠減少操作失誤率，提高實際生產效率，降低成本投入從而優(yōu)化設備運行的實際環(huán)境。電子自動化設備的人工智能化系統(tǒng)見圖1。

圖1 電氣自動化設備人工能化的系統(tǒng)

2.2 運用人工智能進行數(shù)據(jù)采集和處理

要了解電氣設備自動化控制的具體情況，就必須采集和處理電氣設備運行中的各種數(shù)據(jù)，然后對其進行分析，及時發(fā)現(xiàn)電氣設備運行過程中出現(xiàn)的問題，采取有效的措施進行解決。然而在實際運行的過程中，電氣設備的相關數(shù)據(jù)處于動態(tài)變化之中，受到技術水平的限制，傳統(tǒng)的自動化控制無法準確地采集完整的數(shù)據(jù)，也無法對其進行穩(wěn)定的傳輸。只有人工智能技術可以有效地解決這一問題及時收集，電氣自動化運行中的動態(tài)信息。這樣能夠提高數(shù)據(jù)的安全性，使電氣運行更加穩(wěn)定和安全[2]。

2.3 具有人工智能進行故障檢測

在電氣自動化控制的過程中，故障檢測非常重要，要保障整個電氣系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定地運行，就必須保障檢測的及時性和準確性。在電氣設備發(fā)生故障之前往往會出現(xiàn)一些征兆，而且不同的癥狀類型往往代表著不同的設備事故，但是電氣設備的故障征兆具有不確定性和非線性，使用人工往往難以對其進行準確的識別。通過人工智能技術能夠提高故障解決的效率和準確性。人工智能技術可以及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和設備存在的故障，并對故障進行準確的定位和診斷。對出現(xiàn)故障的部位必須進行隔離和修復，并及時采取相應的措施來排除故障，直至消除故障。模糊邏輯、神經網絡、專家系統(tǒng)都是當前自動化系統(tǒng)故障檢測中常用的人工智能技術[3]。

2.3.1 網絡神經

網絡神經主要是模擬人腦中的神經元活動，以此為依據(jù)將相應的網絡建立起來。神經控制具有一定的學習能力，是一種學習控制。因此網絡神經能夠及時發(fā)現(xiàn)電氣自動化控制系統(tǒng)出現(xiàn)的各種新問題，并對其進行技術分析，斷提高自身的人工智能水平，解決電氣自動化控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。

2.3.2 專家系統(tǒng)

在電氣自動化控制的過程中將控制技術和系統(tǒng)控制理論結合起來，能夠實現(xiàn)專家控制。所謂的專家控制指的是通過模擬和學習以往的控制經驗來實現(xiàn)，電氣自動化的智能控制。專家控制的靈活性很強，可以根據(jù)系統(tǒng)運行的實際情況和控制要求選擇合適的控制率使電氣設備具有更強的環(huán)境適應能力。

2.3.3 模糊控制

模糊控制的理論基礎是模糊語言變量和模糊推理，同時利用專家經驗，在被控制對象的模糊模型上建立模糊控制器，通過模糊控制器來控制電器控制系統(tǒng)。在實際應用中計算機控制系統(tǒng)會在電氣自動化系統(tǒng)中形成數(shù)字控制系統(tǒng)，這是一種具有反饋通道的閉環(huán)結構。

2.4 日常操作中的人工智能技術應用

電氣設備在人們的生產生活中應用的非常廣泛，在日常操作中也能夠用人工智能技術，對人們的日常生活進行保障。在對電氣設備進行操作時要保障操作的規(guī)范性，嚴格按照操作流程進行操作。但是傳統(tǒng)的電氣操作往往過于復雜，對各項操作均具有嚴謹?shù)囊?guī)定，否則就可能引發(fā)各種事故。引入人工智能技術之后能夠對電氣操作的操作步驟進行有效的簡化，從而提高操作電器的效率，減少操作失誤的發(fā)生率[4]。

2.5 人工智能技術的應用實例

智能電網是電氣自動化控制與人工智能技術結合的一個典型例子，廣東電網、國家電網等工程都已經實現(xiàn)了人工智能技術的應用。例如在電網系統(tǒng)故障自愈，應用人工智能技術能夠取得良好的效果，通過人工智能技術能夠對故障進行及時的診斷和隔離，保障電網中的電氣設備能夠安全穩(wěn)定地運行，從而對整個電網系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行保障。傳統(tǒng)的電網故障排除方法主要是故障后排除，也就是當電網中的電氣設備出現(xiàn)故障之后，再將故障的具體信息報送給維修人員，由維修人員進行故障排除。但是這樣會使故障影響的范圍擴大，用人工智能能夠在電網發(fā)生故障之前就對其運行動態(tài)進行實時監(jiān)控，及時對故障進行檢測，使電網系統(tǒng)具有一定的自愈能力，推進智能電網建設和發(fā)展。當前我國已經開始投入建設智能電網，從當前的應用效果來看，通過人工技術確實能夠使電氣設備的可視化管理得到實現(xiàn)，通過可視化管理能夠及時的發(fā)現(xiàn)和處理設備異常與故障。系統(tǒng)會對故障進行實時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)故障之后會自動啟動維修決策程序，并自動實施相應的隔離措施，實現(xiàn)智能電網的自愈。圖2為智能電網自動化控制示意圖。

圖2 智能化電網控制示意圖

3 結語

人工智能技術是計算機技術與其他學科交叉的產物，在電氣自動化控制中得到了廣泛的應用，也是人類智力的一種擴展與期待。人工智能技術進一步推進了現(xiàn)代文明的發(fā)展，是一門具有廣闊的應用前景的新型高科技技術。在電氣化自動控制中，應該進一步推廣人工智能技術，發(fā)揮人工智能技術的應用價值，提高電氣化自動控制的控制水平，使企業(yè)的自動化生產水平得到提高。

[1]孫偉.電氣自動化控制中人工智能技術的應用研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014（07）.

[2]黃開平.高線項目中自動化系統(tǒng)的應用[J].電氣時代，2013（02）.

[3]劉健，趙樹仁，張小慶.中國配電自動化的進展及若干建議[J].電力系統(tǒng)自動化，2012（19）.

[4]何翔.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用研究[J].科技風，2012（15）.

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1004-7344（2016）24-0097-02

2016-8-4