探析电气工程及其自动化的智能化技术应用

宋宁王宝乐

(国网陕西省电力公司咸阳供电公司)

摘要:电气工程自动化中智能化技术的应用，不仅提高了电气工程自动化系统运行的安全性与稳定性，同时也使系统各项性能得以有效提升，实现系统故障快速检测、诊断与处理，有助于系统故障维修与处理。由此看见，智能化技术在电气工程自动化中的应用具有十分重要的价值，对于电气工程发展有重要意义。本文笔者对电气工程及其自动化的智能化技术应用进行了分析和探讨。

关键词:电气工程；自动化；智能化技术；应用

一、智能化技术的应用价值

1.1PLC技术

虽然PLC技术只是智能化技术中的辅助性技术形式，但其已经逐渐取代了电力企业在生产过程中用到的各类继电控制器，可更好地满足不断增长的电力生产要求。PLC技术在电气工程自动化中的应用价值主要体现在协调电力生产与工艺流程控制方面。比如，电力工程中的输煤控制系统主要是由储煤、上煤和配煤三个子系统组成的，人机接口与PLC是集控室主站层的核心组成部分，虽然集控室基本实现了自动化控制，但仍需要采用手动控制的方式加以辅助。远程监控主要依靠远程I/O站与现场传感器共同完成，从而提高生产效率。基于PLC技术的软继电器取代了传统的电力系统中的实物元件，更好地实现了供电系统的自动化切换，确保了电力系统的安全、稳定。

1.2神经网络控制技术

与传统的梯形控制法相比，神经网络控制技术中的反向转波算法的性能更强大，其应用优势主要体现在3方面：①缩短定位所需的时间；②实现对非初始速度的有效控制；③实现对负载转矩变化的有效控制。神经网络的结构是多层次的，具备实施反向算法的条件。神经网络包括2个子系统，其中，一个以电力系统中的具体参数为依据，判断并控制转子速度；另一个以电气动态参数为依据，判断并控制定子电流。现阶段，智能化神经网络控制技术在电气工程中的信号处理和模式识别两方面得到了良好的应用，加之具备非线性一致的函数估计器，因此，其在电气工程传动自动化中的应用价值更为理想，应用效果良好。总而言之，智能化神经网络控制技术的一致性非常强，无需建立受控制对象的数学模型。此外，其可抗拒较高分贝的内部、外部噪声。

1.3故障诊断优化设计技术

电气工程中的电气设备设计具有高度的复杂性，涉及电机、电路和电磁场等方面的专业内容。以往，常用的设计方法为人工设计，局限性较大、准确性较低，无法实现设计方案的最优化。随着现代智能化技术的发展，电气工程电气设备设计中，CAD设计逐渐取代了传统的人工设计，这样不仅可缩短设计开发所需的时间，还可提高电气设备设计的质量和效率。

基于进一步优化电气设计的重要目的，需要加大专家系统的应用力度。此外，基于智能化技术的遗传算法（GeneticAlgorithm）的精确度和计算效率较高，其可在电气工程自动化中被充分应用。比如，鉴于电气工程中的故障征兆带有突出的非线性和不确定的双重特点，关系呈现出错综复杂的局面，因此，采用智能化技术的遗传算法可有效解决该问题。

1.4模糊逻辑控制技术

在电气工程自动化控制系统中，存在大量用以代替PID控制器的模糊控制器，同时，其负责执行其余的工作指令。在数字动态传动系统中，模糊控制器是最常见的，模糊逻辑控制主要有S型和M型两种，两者均可用于控制调速。S型和M型模糊控制器均带有模糊规则集，S型的规则X为G，Y为H，G、H均可视为模糊集，且W=f（X，Y）；M型主要涵盖模糊化、反模糊化和知识库等形式，可更加精确地完成变量的测量和计算工作，隶属函数形式渐趋多样化，其开发的主要方式是将专家知识置于应用目标上，重构智能化操作器的控制行为，以提高电气工程的自动化控制水平。

二、智能化技术与其他技术相比所具备的优势

2.1具备着更高的效率，控制精度也更高

智能化技术采用的是高速的CPU芯片和RISC芯片，运行速度更快，多个CPU控制系统的使用能够提高控制精度，而效率和精度是电气工程自动化控制中最重要的两个指标。

2.2其结果能够直观表现在数据上

智能化技术能够迅速、有效地处理数据，并能够及时准确地以语言文字的形式表现出来，甚至能够以图像动画的形式表现，使抽象复杂的数据形象而具体，提高辨识程度。

2.3由多个系统共同控制，系统更为完善，调节也更简单

智能化技术的多个系统控制，能够互相弥补彼此的不足，对于电气工程自动化的控制更为简单便捷，智能程度大大提升。

2.4一致性更强，适用范围更广

在对不同数据进行处理的时候，智能化技术表现出了更强的一致性，对不同对象所产生的效果也不相同，适用范围更为广泛。

三、智能化技术在电气工程自动化中应用的意义

3.2大大提高了电气工程自动化控制水平

智能化技术在电气工程自动化过程中能够对程序设备的对应系统数据进行控制，同时还能用有效监测并反馈故障隐患的相关信息，对安全事故起到预警的作用，这样就大大提高了电气工程系统的控制水平。

3.2简化了自动化控制模型

传统电气工程自动化控制模型结构往往十分复杂，在实际操作过程中由于对突发状况不能进行准确的判断预测，所以传统控制模型很难充分发挥作用，阻碍了控制进度。智能化技术的出现有效地简化了控制模型结构，使控制更加准确。

3.3促进了电气工程自动化控制的统一

智能化技术的出现，解决了因模型复杂所带来的系统失控情况故障，对于电气工程中的设备数据的控制更为准确，促进了电气工程自动化控制的统一，在提高电气工程自动化效率的同时，也促进了电气工程自动化服务质量的提升。

四、智能化技术在电气工程自动化中的应用分析

4.1对电气工程自动化的故障进行准确诊断

电气工程系统在运行过程中产生故障是不可避免的，但是要求对故障进行准确诊断及相应的解决措施。与传统技术相比，智能化技术对电气工程系统的故障诊断更为准确，诊断速度更快，同时还能够对电气工程系统进行实时监控，及时发现并处理问题，尽可能减少因故障带来的损失。在实际生产过程中，将智能化技术应用到了电网变压器防护中，主要是用来诊断变压器漏油的大概位置，进而进行更细致的排查。

4.2对电气工程自动化设计进行优化

电气工程自动化控制过程中有时候需要对设备系统进行设计，在传统设计过程中人工手工设计占据着绝大部分比例，而且对于设计人员的综合素质要求很高，设计过程难度很大，且故障发生率高，方案修改难度及故障排除难度都很大。采取计算机智能化技术进行方案设计，可以在节约设计时间的同时还能提高设计水平，使方案更具实用性。

4.3提高对电气工程自动化的控制程度

智能化技术对电气工程系统实现远程化、高效化、自动化控制有极大的促进作用，而电气工程自动化控制给了智能化技术一个广阔的发展平台，其优势展现十分明显，为智能化技术在更多领域的应用打下坚实的基础。

结语

综上所述，在人们的日常生产生活中，电气工程扮演着十分重要的角色，电气工程自动化程度对于电气工程的效率及安全有着直接的影响，在电气工程自动化过程中，利用智能化技术能够极大的提高自动化程度，保证电气行业的迅速稳定发展。

参考文献

[1]孙晓辉.电气自动化的发展现状与在机械采煤中的具体运用[J].科技资讯，2012.

[2]姚子航.浅谈电气自动化控制中的人工智能技术应用[J].中小企业管理与科技信息，2013.

作者简介

宋宁：男，1984年10月，汉族，籍贯：陕西渭南职称：工程师，学历本科专业：电气工程及其自动化专业；单位：国网陕西省电力公司咸阳供电公司。

王宝乐，男，1987年10月汉族，籍贯:陕西咸阳，职称:助理工程师，学历:本科，专业:电气工程及其自动化，单位:国网陕西省电力公司咸阳供电公司。