浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

2013-08-15刘斌

中国新技术新产品 2013年10期

关键词：电气设备电气工程电气

刘斌

（青海省聚能电力有限公司，青海西宁 810000）

浅析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

刘斌

（青海省聚能电力有限公司，青海西宁 810000）

电气工程自动化控制作为电力系统运行过程中的一个关键环节，它的建设对电力系统的运行质量在某种程度上起着决定性的作用。为了确保电气工程的全面健康发展，提升电气工程自动化控制行业的整体水平，智能化技术被引用到了电气工程自动化控制管理中。现主要对智能化技术的理论基础、技术优势及其在电气工程自动化控制过程中的实际应用等方面进行了分析探讨。

电气工程；智能化技术；理论基础；技术优势；应用

智能化技术是计算机技术与人工智能理论的完美融合，是最近才兴起的一个高新技术领域。但是从出现到发展的短短数年间，智能化技术就受到了普遍的关注和广泛的应用，其未来前景不可限量。

1 人工智能理论

人工智能，它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学，是计算机科学的一个分支。通过人工智能本质方向的了解，生产出了一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器，这个主要包含语言识别、自然语言处理、机器人、专家系统和图像识别等。“人工智能”一词是在1956年Dartmouth学会上提出的，人工智能发展迅速，成为以计算机主流，涉及信息论、控制论、自动化、生物学、心理学、语言学、医学和哲学等多版学科。对于其主要的目的就是通过使用机器设备能够达到智能效果，依赖机器来完成复杂性的工作。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程，实现了计算机智能化，这样一来大大的减少了人为劳动过程，加强了工作效率，譬如:铝电解生产中的模糊自适应控制技术，就是大量使用了人工智能技术。在我们国家主要是通过廉价输出的劳动力来得出的经济数值，但是远远没有达到其他较发达的国家经济水平。在我们电气自动化控制中加强人工化智能的使用，研制出一个能类似于人类判断系统、处理功能的控制系统，加强我们生产的能力，推动我们国家的经济发展。

2 人工智能的优点

针对不同的人工智能控制，需要使用不同的方法进行讨论。但是一些人工智能控制器，例如:模糊神经、模糊、遗传算法和神经都是一种类非线形的函数近似器。采取这种的分类有利于对总体的了解，同时会促进对控制策略的综合性开发。上述的人工智能函数近似器具有常规的函数估计器所不具备的优势。首先，在很多情况中，精确的掌握控制对象的动态方程是很复杂的，因此控制器在设计实际控制对象的模型时，往往会产生很多不确定的因素，例如：非线性时、参数变化等，这新信息通常无法掌握。而人工智能控制器在设计的时候可以不需要控制对象的模型。依据下降时间、鲁棒性和响应时间的不同，人工智能控制器通过适当的调整可以提高自身的性能。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。与古典控制器相比，人工智能控制器具有更容易调节的特征。即使缺乏专家的现场指导，人工智能控制器也能够使用响应数据来进行设计。还可以通过相应信息、运用语言等方式来进行设计。人工智能控制器具有很强的一致性，输入陌生的数据就能够产生很高的估计，可以忽略驱动器对它产生的影响。对于某些控制对象来说，虽然暂时没有采用人工智能控制器也可以产生良好的效果，但是对其他的控制对象来说，不一定会产生相似的良好效果，因此在设计上必须坚持具体问题具体分析的原则。在反模糊化和模糊化的过程之中，如果采用规则库、隶属函数和适应模糊神经控制器，能够精确的进行实时确定。在实现这个成果的众多方法之中，只有通过系统技术的使用才能得到稳定的解，配合简单的拓扑的结构配置，能够实现迅速的自学习和快速收敛。

3 智能化技术在电气自动化控制中的应用

研究结果表明：智能控制、优化设计以及故障诊断的合理使用是实现电气工程自动化控制的前提条件。

3.1 智能控制

电气自动化的控制工作中加入智能化技术可实现电气工程控制的无人操作化、高效化、远程化以及自主化，给智能化控制创造了良好的发展空间，智能化控制在电气自动化技术中的广泛应用更加验证了智能化技术的优越性，并使智能化技术在其他领域的发展打下了良好的基础。

3.2 优化设计

在电气工程自动化控制过程中，经常会涉及到电气设备的设计，而设计的过程又相当的繁琐，它不仅要求设计人员对磁力、电气、电路等学科的知识要有足够的认识并能恰当的运用到设计工作中，而且它对设计人员的工作经验也有比较高的要求。传统的设计方式是利用实验与经验相结合的手工设计来完成的，因此方案的达标率低，修改的难度较大；而现在的方案设计是利用CAD技术以及计算机辅助软件来完成的，不仅减少了设计所需的时间，而且设计出来的方案无论是质量还是使用性能都相对较好。遗传算法是优化设计的过程中智能化技术应用的具体形式之一，它具有非常强的实用性和先进性，它的使用在一定程度上对设计进行了优化。

3.3 故障诊断

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，而在故障发生前必定会有一系列与故障本身存在一定联系的征兆出现，利用智能化技术，就可以对其进行全面、准确的诊断。由于变压器在电气设备中具有十分重要的作用，因此电气设备监测人员对它的运行状况格外的重视，经常对其进行不定时的检测、维修，不过这样做也不能完全避免电气故障的出现，为了及时地将故障诊断出来，把电气故障造成的损失降到最低，智能化技术无疑是最佳的选择。在运用智能化技术对变压器的故障进行诊断的过程中，最主要的诊断方式就是通过对变压器中渗漏油的分解气体进行分析，快速找到变压器发生故障的大致范围，然后再把范围逐步缩小找出发生故障的具体位置并对其进行检修。这样做不仅加快了对故障的诊断以及检修速度，而且它还避免了故障对电气设备造成损害的情况出现，使得电气设备的运行经济效益在某种程度上得以提升。