智能化技术加持下的电气自动化控制系统设计与实现

智能化技术加持下的电气自动化控制系统设计与实现

朱志科

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摘要：“工业4.0”背景下，智能制造成为社会主题，也对各生产制造企业提出了更高要求。智能化技术是电气工程自动化系统控制升级、创新的关键支撑，可以有效弥补传统电气控制系统的诸多缺陷，基于智能化技术的电气自动控制系统设计和应用对促进工业、电气行业的持续高质量发展意义重大。首先概述了智能化技术和电气自动化的基本概念及关系，其次分析了智能化技术用于电气自动化控制系统的重大价值，最后探究了基于智能化技术的电气自动化控制系统的设计及功能实现。

关键词：智能化技术；电气自动化控制；系统设计

引言

电力在现代社会中的重要性不言而喻。自动化技术在电力行业的应用正在逐步深化。只有不断创新技术，才能更好地满足产业发展的要求。智能技术可以集成到电气自动化控制系统中，为管理员提供电气设备监控和设备故障诊断的报警信息。智能技术的应用使系统比传统的电气自动化控制系统更加准确和动态，对电力发展具有积极意义。

1智能化技术与电气自动化的关系

一方面，二者都具有综合性特点，适用于多个领域且具有自动运作的基本特性；另一方面智能化技术是实现更高水平的电气自动化控制的关键支撑，人工智能、机器深度学习等智能化技术融入电气自动化系统，可以实现完全意义上的系统功能链接、自动运行、故障检测及自动优化更新等，具有更好的操控性和经济性。

2智能化技术的应用必要性

智能技术是目前计算机科学技术的核心技术。该技术基于计算机系统，通过数据分析处理，自动智能采集数据，智能响应。智能技术创新技术方法目前正在各行各业使用。智能技术在各个领域的应用为提高生产率和保证工作质量奠定了良好的基础。对于电网电气自动化控制系统，采用智能技术可以升级现有系统。应用于电力系统的自动化控制释放了劳动力，但在整个工作实践中，仍然有大量的劳动力，仪器设备的运行需要劳动力。在工作中，解决问题和正确操作设备需要人员的帮助。智能技术和电气自动化控制技术相结合，可以在没有人为干预的情况下自动运行系统，基于智能分析参数，可以更好地保证电力系统运行的可靠性。智能技术是自主的。与传统的电气自动化控制不同，智能技术可以形成相对稳定的工作机构，操作员在计算机控制中心直接控制电气设备，大大提高了工作效率。在提高整个系统自动化水平的基础上，为提高电力系统提供的服务质量奠定了基础。

3智能化电气自动控制系统功能模块设计

3.1智能监控模块

智能化监控整合了人工智能技术与监控设备的优势，可以有效提升监测电气设备自动化运行状态的能力。人工智能技术可以提高远程监控的操作便利性和监控精度，在电气自动控制系统中通过监测系统内各电气设备的运行日志、实时参数等实现对整个系统运行动态的全面掌控。

3.2电气故障智能诊断模块

智能电气故障诊断全面检查电气设备的运行情况，实时监控设备的运行参数，收集相关数据和信息，确定故障类型和位置。然后向系统主机提供反馈，方便管理员维护。这种智能诊断方法的基本原则是在系统数据库中预先存储控制系统正常运行的各种设备的数据参数。在以后的运行中，智能控制系统可以实时动态地获取当前电气设备和系统的操作参数。此外，还将此数据与以前存储在数据库中的数据信息进行比较。如果数据在错误范围内，则部件正常工作。否则，可以查找不一致的数据，识别数据源，确定故障位置，为后续操作员提供重要参考。

3.3智能化控制模块

智能化监控模块集合了智能化监控和智能故障诊断的功能优势，依托智能算法对监测发现的故障进行自行修复或向系统管理人员报警，从而保证整个系统的安全运行。利用智能化控制模块还能够在正式控制操作前进行模拟演示，以便于提前预知系统运行中可能出现的相关问题并做好防控预案，降低系统故障损失。

4电气自动化控制系统智能化的系统实现

4.1搭建总体框架

在智能控制过程中，整个框架应侧重于详细的管理和控制。整个电气系统连续运行，已建智能系统也应满足电气系统的日常工作状态。通过模块的实时监控，可以连续分析数据，连续监控电气运行过程中的运行状态。根据模块的当前能力，当出现无法有效处理的情况时，管理员可以通过数据通信发送警报，以更好地识别管理过程。报警信息表示位置和误差，可以大大提高电气异常的处理效率。智能技术的应用需要在有效设计的基础上形成系统框架，为以后的成功实施奠定基础。智能电气自动控制系统用于监控、诊断和管理三大模块，框架应通过智能监控构建，通过智能监控获取数据。在数据处理的基础上，通过数据反馈和智能诊断，及时发现系统运行中的问题。在智能控制系统中，依靠自动化智能数据采集和处理可以提高数据控制的全面性和系统性。在信息技术的支持下，对传输的数据进行智能监控，对采集的数据进行处理，然后将其发送到终端，为电力系统中的各种决策提供数据参考信息。

4.2专家系统控制算法

专家系统控制也叫专家智能控制，能够利用人类专家的知识和解决问题的经验方法来处理某类难题，是基于专家经验的计算机控制程序。应用于电气自动化控制系统时，是先将电气工程基本知识、控制理论和电力网理论，以及该领域内专家对电气自动化控制的相关研究成果转化为数字信息并存储到计算机数据库中，然后通过自主学习和推导调出并使用，实现对电气自动化系统的智能化控制。随着专家系统数据的不断完善和实时更新，计算机系统在不断自学中，不断提升控制能力，该控制方式不仅能够很好地适应各种系统环境，还能持续性发展进步，具有巨大的发展前景。

4.3模糊逻辑控制

模糊逻辑控制(简称模糊控制)是智能控制中最古老、应用最广泛的控制模式，基于模糊数学和控制理论。模糊控制算法由输入模糊、输出精度和模糊推理三个主要因素组成。该算法是一种非线性自动控制算法，可以通过直流或交流传动有效地控制电气自动化设备的运行。直流输电主要是为了防止系统设备故障。通信主要通过适当的人工智能控制系统的整体运行。

4.4基于智能化技术的电气自动控制系统测试

未验证智能化技术用于电气自动化控制系统中的实际效果，以某小型电厂为例，选用更具适用性和可操作性的专家控制算法来改造升级其电气控制系统。经过技术改造后，该电厂的电气自控系统具备了自动收集各类电力设备实时运行数据、故障智能诊断、设备监控及异常工作报警等多种功能。系统测试结果显示，该电厂电气自动化控制系统整体运行情况良好，各主要电气设备都能够保持正常运行状态。测试中变压器油中的气体数据偶尔出现波动变化，控制系统能够及时将这些信息反馈给控制台，同时作出预警响应。

结束语

智能电气系统具有减少人工输入、提高智能的特点。自动化电气设备除了基本的数据采集、分析和传输之外，还需要智能数据管理。在识别异常情况的过程中，要自动恢复和调整，以最大限度地保证整个系统的运行质量，提高整个智能技术的应用效果。

参考文献

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