浅析智能化技术在电气工程及自动化中的应用

浅析智能化技术在电气工程及自动化中的应用

朱立明，朱瑞琦

国网河北省电力公司沧州供电分公司 河北省沧州市， 061000

摘要：近年来，随着科学技术的快速发展，越来越多的先进技术应用到电气工程自动化领域中，有效的促进了电气工程生产和管理水平的提升。智能化技术是当前管理和控制领域中一种先进的技术，在电气工程自动化系统中应用智能化技术，不仅能够提高电气自动化工程的运行效率，而且能够提升洗头膏的智能化水平，有利于实现电气工程的智能化发展。文章主要针对智能化技术在电气工程自动化中应用的相关问题进行简要的探讨。

关键词：智能化；电气工程；自动化；应用；分析

1 导言

经济的快速发展，社会生产和生活在用电需求量方面也不断提高，这对于电力系统的运行和管理提出了更高的要求。当前，我国电力系统正处在快速发展的时期，在运行和管理效率方面都获得大幅度提升，与此同时，先进技术的应用也为电气工程自动化的发展提供了更广阔的空间。智能化是电气自动发展的一个主流方向，智能化技术作为一种先进的科学技术，在电气工程自动化系统中的应用，能够有效的提升电气工程的自动化水平，而且促进电气工程智能化脚步的加快，在实现电气工程持续、稳定发展方面有着重要的作用。

2 智能化技术的理论基础

智能化技术萌芽于20世纪50年代中后期,在应用过程中其理论基础以计算机技术为核心,涵盖了控制论、信息论、自动化、数学以及生物学等众多学科,是一门综合性较强的前沿技术。智能化技术应用在各行各业的机械设备中,利用集中监控、远程监控、现场总线监控等监控通信方式,与模糊逻辑控制、专家系统控制、遗传算法优化、人工神经网络系统等方面进行融合,使得机械设备以及电气自动化系统拥有人工智能,具有代替人完成高危险、高难度工作任务的能力。智能化技术在电气工程自动化领域的应用主要体现在信息处理、自动控制、系统运行、电力电子技术等方面。相对于传统控制技术而言,智能化技术在电气工程中的应用,不仅可以提高控制过程中的工作效率,而且可以降低工程的投人成本,减轻操作人员的工作压力,优化人力资源配置,改善系统运行状况。开展智能化技术在电气工程领域的应用研究对于加快电气工程自动化具有重要意义。

3 探讨智能化技术的特性

3.1 智能化技术具有良好的控制系统

在传统的电气工程自动化系统中,确实可以实现自动化,然而并不具备人工智能,系统不能对数据进行自动分析和处理,需要人工控制,不仅工作量巨大而且会造成很大误差,灵敏度和精准度大大降低,但是应用智能化技术之后,就可以完全实现这一功能。人工智能技术的应用可以使系统在运行的过程中,自动对数据进行有效的分析,采用不同的方法处理不同的数据,从而取得科学的分析结果,为人员决策提供参考依据。智能化控制器不但能够控制系统的各种数据,还具有监测作用,能够对系统中未暴露的、可能发生的隐患因素以数据的形式进行分析与反馈,能够及时避免重大事故的产生和重大损失的形成,以提高电气工程自动化控制系统的优越性。由此可知,智能化技术的应用,可以使控制系统具备数据分析的功能,科学的处理各项相关数据,确保系统的安全、稳定的运行可靠性。另外,智能化控制器在调节和控制电气设备的过程中,常常不需要相关的技术人员在现场,根据相关的数据就可以进行自动调节。

3.2 智能化技术可以优化系统的控制流程

传统的电气工程往往需要建立严格有效的对象模型、控制模型等,流程繁杂,工作过程呈现动态性和曲折性,不利于生产与管理,而应用智能化技术可以优化控制流程,使系统结构更加合理,便于管理,有效促进生产水平。在电气自动化系统的运行过程中,只要参数有所偏差,将会影响整个系统的运行效率,系统结构复杂的情况下,很难将错误的参数检测出来,不利于系统后期的维护,但是应用智能化技术之后,可以很好的解决这些问题,便于后期系统的维。智能化控制器可以通过响应时间、鲁棒性变化、下降时间随时对系统的不同控制程度进行调节,提高了系统的工作性能。例如:在下降时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快4倍。在上升时间方面,模糊逻辑控制器比最优秀的PID控制器要快2倍。

4 分析智能化技术在电气工程自动化中的作用

4.1 有利于控制系统故障的诊断

在电气工程自动化系统中,应用智能化技术可以在很大程度上提高系统管理水平,特别是能够发现系统故障问题,便于及时进行维修。电气工程系统的运行过程中,电气设备发生故障的情况不可避免,而且故障都比较难以发现,因为它存在一定的隐蔽性和波动性,采取传统的方式对系统故障进行检查,诊断效率并不是很理想,浪费大量时间、人力和财力。但是通过智能化技术可以大大的提高诊断效果,及时发现系统故障问题,节省大量时间,目前使用的诊断方法主要有三种:模糊逻辑诊断方法、神经网络方法和专家系统方法。具体应用的过程中,必要时可以联合两种或者两种以上的技术应用,这样可以实现快速的测试和诊断,并且还可以确保诊断的准确性。

4.2 有利于电气产品的设计

在对电气产品进行设计的过程中,不仅涉及的内容非常广泛,而且影响因素也比较多,产品生产工艺具有一定的复杂性,特别是要求技术人员将理论与实际经验相结合,以往相关的理论知识体系并不完善,设计人员基本都是根据个人经验对电器产品进行设计,然后在经过试验之后,才决定是否进行下一步的开发,这种产品设计的模式需要投人的成本较高,工作量也非常大,并且产品的适用性有待提高。在电气产品的设计中应用智能化技术之后,一方面能够脱离人工设计方式,从而使用计算机辅助设计,这样就可以有效减轻工人劳动强度,节省了产品设计的时候,尽快的投人生产,大大提升了电器产品的生产效率。

4.3 有利于实现人工智能控制

为了能够促进电气工程自动化系统的进一步发展,需要应用先进的技术,而智能化技术是一种全新的技术,这也是未来的发展趋势。智能化技术在电气工程自动化行业中的应用,使其得到了快速的发展,生产和管理水平都得到了很大的提高,人工智能控制方式主要分为两种,一种是神经网络的控制,神经网络控制不但有多层次结构,而且还能进行反向学习算法。在参数的判断和调控得出,另一个子系统可依照此参数判断和调控定子的速度。凭借其出色的性能,当前在识别模式和处理信号方面神经网络控制已经得到了广泛应用。另外一种是专家系统的模糊控制,利用该技术之后,电气工程自动化系统就可以采集全部模拟量,并对之进行有效地处理,不断的更新数据,实现对系统运行过程中的全面实时监控,经过整理之后,形成数据库。同时还能对系统发生故障的特点以及发生频率进行在线分析,并且可以实现远程监控,不受地域的限制。这些智能化的控制方式实现了电气工程自动化的无需人员控制、远程控制、高效率性及自主性。

5 结论

对于电气工程自动化系统来说,智能化技术的应用具有重要的意义,不仅可以有效提升系统的运行效率,全面提升生产与管理水平,而且还可以优化电器产品设计,快速检测系统运行过程中的故障,有利于及时解决故障问题,确保系统能够稳定的运行,使电气工程自动化全面实现人工智能控制,从而为企业创造更好的经济与社会效益。

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