电气工程及其自动化中智能化技术的应用

电气工程及其自动化中智能化技术的应用

常文宽

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 内蒙古自治区呼和浩特 010206

摘要：近些年，我国的社会经济快速发展，科学技术也在不断进步，其中，电气工程自动化水平不断提升，在企业生产经营中有着广泛应用，尤其是智能化技术的发展，使得以往一些比较繁重或者危险的岗位交由了智能化技术来操作完成，不仅提高了实际的作业生产效率，而且还很好地优化了企业的资源配置，对于减少在人力方面的投入起到了非常好的作用。在智能化技术的推动下，电气工程及其自动化有了更为广泛的应用，对于实际社会发展起到的作用也是非常明显的。

　　关键词：电气工程;自动化;智能化技术;应用

　　智能化技术属于新兴的技术，尽管发展的比较晚，但其却在各行业当中被广泛、快速而有效地应用，特别是在电气工程及其自动化控制系统中也经常的应用。智能化技术可以自动对信息数据进行处理，不但减轻了工作人员的工作量和工作强度，而且还提升了工作的效率;且智能化技术在应用的时候还得到了进一步的完善与发展，对信息数据的判定、识别、评估与处理功能也不断增强，通过计算机编程技术既提升了系统保护，同时也保证电气自动化控制的稳定性和安全运行。

　　1 智能化技术的基础理论

智能化技术是计算机技术重要的高端分支部分，主要是利用智能化技术来模拟人的大脑结构，使机器具有独立思考的能力，进而帮助人类进行信息采集、处理、分析等工作，具有技术性和综合性比较强的特点，主要涉及语言学、信息学、生物学、控制学等学科，具有改变人们的生产生活方式的重要作用。通过人工智能的技术手段帮助设备独立地完成危险的、难度高的工作，并且还可以保证设备在运行时的操作性比较高，即工作人员可以通过计算机技术实现对机械设备的实验性操作和研究。电气工程的自动化控制也离不开智能化技术，所以都需要重点研究电子电气的技术和处理、分析电子信息的技术，以此确保智能化技术的适用性和安全性。

2智能化技术在电气工程及其自动化中的作用和价值

　　智能化技术在这个领域的应用事实上是方便了电气设备的控制和管理，而且实现电气系统的自动化，这可以带来诸多好处。如果可以充分实现这一作用，那就可以节省极大的人力和物力，因为电气设备的运行不需要依靠人工操作，而是由智能化技术自行运转，而且可以运转得更加严谨和精准，提高应用效果，充分发挥设备的系统功能。与此同时，可以节省下之前使用传统控制器的复杂操作，传统的控制器的使用是一个比较麻烦的过程，在使用之前还要进行事先的程序编写和模型的建立，而且更改起来也十分需要时间，故而阻碍了电气工程的进一步优化发展。而一旦运用了智能化技术，我们就可以不用进行如此复杂的建立控制器的过程，而且运用的效果也更加有效和精细。而且智能化技术的运用也可以节省电气设备和传统控制器的维修时间，减少其复杂程度，直接使用智能化系统及时检查和排查问题，避免更大问题的出现，而且可以及时告知相关人员来进行维修。进一步实现电气系统的高效运转，减少维修的难度和时间。

　　3 电气工程中智能化技术的具体应用

　　3.1 自动化机械故障检测中智能化技术的应用

　　在工程故障的检测和分析当中应用智能化技术，对其也有非常重要的作用。通常状况下，电气工程当中机械设备其运行与应用时间会相对较长，长此以往的状态下，如若未获得及时有效的保养和维护，机械设备形成故障的机率会明显增大，如形成故障以后再实施相应的修理，应用以往的排查方法难度会相对较大，修理的时间也会较长。而智能化技术可以随时的对电气工程实时全程的监督和及时的保养及维护，及时的发现现实的运行数据与工程初始的数据所存在的不同，并快速的给予反馈，有效找到电气设备运行过程中所形成的问题，并同时发出故障的报警操作，利于专业人员可以及时的察觉故障，并同时有效的采用合理的措施来处理故障，还可对故障实施更好的监控和分析，节约对故障检查的时间，提升诊断故障的精准性，及时有效的处理问题。智能化技术的合理有效应用，可以让自动化设备的故障检测不断的朝着高效性、高速性、高精度标准不断发展。

　　3.2 PLC技术的应用与智能控制

　　PLC技术在更多的时候是用于更多的范围之内，工作人员应用PLC技术的主要目标就是实现对电气工程的改进，促使电气工程以及自动化的生产效率在原有基础上得到最大限度的提升。

　　通过对上述方式进行使用后我们可以发现电气设备的控制工作可完全实现，通过与传统控制器相比较之后PLC技术的作用更加优秀，远远超过系统元件，在切换供电系统时可自动开展，尤其是在保证工程安全性与稳定性方面发挥着不可替代的重要作用。

　　3.3 电气自动化技术在电网调度中的应用

　　目前电网结构较为复杂，为维护电气工程的稳定，需要在电网调度方面加强电气自动化技术的应用。该应用基本是指利用计算机、网络、检测等技术对用户的用电状态进行自动监控并且自动排除故障，摈弃人工监测的传统模式，实现电网调度的自动化。目前我国应用的是智能电网调度控制系统，可以实现远程浏览实时图形、安全预警、大电网统一建模等一系列功能，并借由网络与计算机后台数据库相连接，实现自动化控制。该智能控制系统可以不受时空限制，对电网的运行情况随时随地地进行监测，实时采集、处理监测到的相关数据，有效评估电网的运行状态，预测电力负荷，做到一有情况就能及时应对，将问题扼杀在摇篮里，进一步消除了电网运行中的各种隐患，更好地满足了用户的需求。

　　具体来说，其应用表现在三方面。首先，采用经济调度技术，使信息交互更有效率，使故障的发生率有所降低，能够预先了解安全隐患并加以控制，确保电网调度运转的安全性。其次，对电气设备的运行数据进行实时监测并进行有效分析，及时记录并分析负荷数据，一旦发现有超负荷运转的情况及时采取应对措施，防止发生事故，减少经济损失。目前，我国电网内部已经建立了一套高负荷预警机制，能够预判各用户的用电情况并根据不同地区的电力生产情况，实现电能分流，错开用电高峰，保障供电网络的稳定性和安全性。最后，电网调度控制系统能够自动监测到故障的源代码和位置，通过相关的信息和数据，提出可行性的解决方法，这样不仅有助于提高维修人员的工作效率还缩短了故障维修的时间，保障了电网的平稳运行。

　　3.4 优化设计技术的具体应用

　　从实际设计来看，以往的设计体现着非常明显的人为特点，这种设计的水平与专业技术人员的专业素养和设计经验有着非常密切的联系。如果设计人员自身存在问题，就会直接影响到设计的质量和效果，一旦设计存在问题，就会直接影响到后续的应用。如果在设计质量上存在瑕疵，这样就容易诱发电气工程设备在使用中出现故障问题。遗传算法运用到图象处理和优化求救方面存在着很大的优势，从而也保证了设计工作的先进性和适用型。

　　3.5 神经网络控制技术的具体应用

因为神经网络技术具有反向转波的算法与梯形控制法，相比来说具有更加高效的性能，不但可以较大程度地减少定位时间，还控制了非初始速度与负载转矩的变化。针对神经网来说，其结构具备多层性，可采用反向学习的计算方法，在神经网络子系统当中，其中的一个子系统可结合机电系统的具体参数来对转子的速度实施精准的判定与控制，另一子系统可结合电气动态的参数来对定子的电流实施控制和判断。智能化的神经网络现已在模式识别和信号处理上获得广泛的应用，因为其有非线性函数的估计器，所以在电气传动的自动化控制上获得了良好的应用，因智能神经网络其所具备的一致性较强，所以无需使用被控数字模型，并且对于噪声有非常强大的抵抗能力。

3.6运用智能化技术来进行故障诊断

大部分设备在运行过程中，由于运行时间过长、设备老化以及环境条件，比如湿度、风力等因素的影响，都可能会出现运行故障。而电气设备当然也不例外。在保证电气设备正常运行的实践中，故障的发现和维修占有重要的地位。传统技术上，故障的诊断和维修都是由电气企业的员工定时检查和维修来完成的，这就对员工的技术涵养和水平提出了极大的要求。如果技术不到位，就很有可能会对设备造成更大的伤害。而智能化技术在电气工程运用之后，这一缺陷就可以避免。智能化技术会事先设计智能检测系统，每天都可以自动化监测，如果发现故障，会发出预警并给予提示，而且智能检测当前设备运行的温度、速度是否不当，找到造成故障的原因，针对故障出现的原因提出相应的解决方案和解决方法，形成报告，这就可以大大提高发现故障的效率，同时可以更加准确地进行故障维修，这就使得电气系统和工程的安全性和稳定性得以进一步增强。当前，这种技术已经成为我国电力建设和运行的一个重要技术。

3.7优化电气设备的设计

电气设备的相关设计常体现在电气工程及其自动化的管理和控制过程。由于电气设备设计具有极其复杂繁琐的过程，因此设计电气设备的工作人员要熟练掌握电路、电气和磁力等方面的专业知识，具有出色的能力、丰富的设计经验和牢固的设计工作基础。传统的电气设备设计主要依靠多次实验和设计人员的经验，完成方式是手工设计。传统电气设备设计方法的缺陷非常明显，低达标率的设计方案和高难度的再修改使工作变得繁琐冗杂。将智能化技术应用于电气工程及其自动化领域后，电气设备设计便摆脱了手工设计的限制，直接运用相关计算机辅助软件和CAD技术进行电气设备设计。工作人员可以根据具体情况设计更加科学的方案，最大程度降低电气设备使用过程中的出错几率，减少不安全事故的发生概率，发挥预先警报的作用。可见，相较于传统的设计方式，电气工程及其自动化的智能化设计方案，不仅具有高质量、耗时少的鲜明特点，而且拥有较高的实用性和先进性。

3.8电网调度的应用

变电站的运行离不开电网调度，电网调度可以同时对多个地区的电力平衡进行调度。电网调度由多种设备组成，包括计算机网络系统、服务器及显示器等，它是通过广域网连接，可对电网的运行状况以及电站的电量进行控制。智能化技术应用于电网调度中可以随时对电力运行的状况进行监控，以便及时对状况发生进行预警，保障人们正常的日常生活。

3.9关于低压配电系统运用

将智能化作为应用基础的低压配电系统主要是采用智能断路器和现场总线技术共同应用模式，其应用的是围绕智能断路器设备中的自动化技术为中心展开的，不仅有保护作用，还有测定，监测作用，功能多样化，微处理器单元，开关量录入单元，显示设备，输出设备，电源等等是其基本组成，它经现场总线与远程计算机系统连接实现开关保护定值设置、电参量测量与显示、故障与维护信息管理、电能质量综合监测、远程控制及参数越限告警等功能。以智能化技术在地铁中的应用为例，地铁中的低压配电系统向轨道系统中的其他系统提供必要的电能支持，这些子系统包括动力，轨道，给排水消防，照明，安全保护，信号，环境监控等系统，有效的监控各个子系统的实际工作情况。智能低压配电系统属于控制系统的最基本层，通信网络使用的智能化元器件，总线等都有通信口，所以无论是实际开关总量，还是电量参数都可以利用总线传输到中央控制单元的计算机设备上，这样一来就实现了对于供配电回路的有效监控，保护，还能够软起动，进行故障诊断，故障报警等。

　　4 结语

　　综上所述，电气工程及其自动化的智能化技术的应用可以提高电气设备的自动化控制能力，维持电气工程运行的平稳性和安全性。目前，智能化技术的发展具有广阔的前景，所以在具体的应用中要结合实际的情况，并把先进的技术和总结的经验结合起来，使智能化产品朝着网络化、集成化、模块化的方向发展，为电气工程及其自动化的发展提供持续的动力。

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