智能化技术在电气工程自动化中的应用

任俣希

【摘 要】进入二十一世纪以来，计算机技术的飞速发展，促使智能化技术在各行各业得到广泛的推广与应用，同时，在电气工程自动化中的应用也不例外。然而，智能化在电气工程自动化中的应用目前尚处于初级阶段，还需要对其进行更深层次的探讨，使得智能化技术能充分发挥其作用，并最终推动电气工程自动化领域的发展。

【关键词】智能化技术；电气工程；自动化；应用

智能化技术理论，指的是开发、研究如何模拟、延伸人的智能行为的理论。属于计算机科学技术的一个重要分支，同时，人工智能技术阐述了智能的实质，结合人的能动性并在此基础上生产出一种与人类智能有相类似反应的智能机器。因此，一般情况下人工智能的研究主要涉及到语言识别、图像识别、智能系统、机器人和自然语言处理等系统。在电气工程自动化中引入智能化技术，对于进一步研究和电气工程有关的信息处理、系统运行、自动控制、研制开发、电子电气技术以及信息处理等具有重要的现实意义。

一、电气工程自动化中智能化技术的特点

1、智能设备与顺序控制

智能技术在电气自动化工程中实现智能化、科学化的高压设备操作过程中，宜采用顺序控制的方式，从而能有效满足无人值班及区域监控中心站管理模式的要求；同时，建立了监控中心和调节中心的信息沟通模式，还可接收执行监控中心、调度中心和当地后台系统发出的控制指令，并经安全校核正确后自动完成符合相关运行方式变化要求的设备控制，使智能化变电站自动生成不同形式的的主接线以及不同的运行方式状态下的的典型操作票；当设备出现紧急缺陷时，具备急停功能，可通过智能变电站设备的综合管理和顺序控制实现了更为有序运行的电网运行模式。

2、智能一次设备

高压设备是电气工程的基本单元，高压设备智能化是智能电网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感器对关键设备的运行状况进行实时监控、进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。《油浸式电力变压器智能化技术条件》和《高压开关设备智能化技术条件》对一次设备智能化做了相关规定。在满足相关标准要求的情况下，可进行功能一体化设计，包括以下三个方面：智能变电站中的一次设备将互感器与变压器、断路器等高压设备进行一体化设计，以减少变电站占地面积；智能一次设备将传感器或/和执行器与高压设备或其部件进行一体化设计，以达到特定的监测或/和控制目的；智能变电站中的一次设备还能在智能组件中，将相关测量、控制、计量、监测、保护进行一体化融合设计，实现智能变电站中的一、二次设备的融合。

3、智能化技术应实现多元功能拓展

电气工程自动化应实现的高级应用功能包括：基于多信息融合技术的综合故障诊断、防误功能扩展应用、设备状态监测、智能操作票系统以及智能告警及事故信息综合分析决策等。因此，智能化电气工程必须首先应实现广泛的在线监测体系功能的构建，从而建立更为稳定可行的设备运行的状态。在电气工程智能化的发展中，可通过对电网运行状态进行有效的数据获取各种智能电子装置的故障和动作信息及信号同路状态等的搜集和数据的获取建立了较为完善的信息监测体系，并为最终建立具有全面发展和经济效益并行的监测管理体系提供保障。信息的融合技术实现了多角度的信息处理和综合的发展模式，建立起信息之间的内在联系和潜在规律，从而建立优化的信息发展模式。防误功能建立了更为智能的逻辑监测管理体系，从而能实现对智能变电站的系统和有效发展。通过多角度的信息综合也能实现对站内设备的综合故障进行诊断和治理。同时智能变电站还能通过信息的处理和决策实现了站内事故的处理措施，建立综合决策的管理和分析体系。

二、智能化技术在电气工程自动化中的应用探讨

1、故障的诊断

故障的诊断的智能化能够极大地提高电气工程自动化效率，因为电气设施故障具备复杂性、波动性、不稳定性以及非线性以等特征，运用传统方式进行的诊断则效率非常低下，难以满足当今电气工程智能化的发展要求。人工智能的方式引进极大提升了故障的诊断准确率，迎合了电气工程的发展潮流，而人工智能的技术运用在故障的诊断方式主要有三种：模糊逻辑、神经网络以及专家系统。例如，结合神经网络与模糊理论，运用人工智能的技术对电动机与发电机进行故障诊断的时候，不但保留故障诊断的模糊性，还能够极大提升了故障的诊断准确率和检测水平。

2、电气产品的优化设计

电气产品优化设计所涉及的领域非常广泛，并受到许多方面因素的影响，其工作是相对比较复杂的，其主要综合了两方面内容：理论学科的知识与经验知识。在传统的电气产品优化设计中，缺少相关技术理论的支持，主要是设计经验综合大量实验手段的验证，工作量比较大，成本高，效率比较低，难以设计出科学合理的方案。随着在电气产品的优化设计中引入计算机智能化技术，使得电气产品设计逐渐从手工转入计算机辅助的设计，有效地减少产品从构思至设计至生产时间，极大地提高电气产品的优化设计效率，促使设计逐渐迈向智能化、优质化以及高效化的时代。目前，电气产品优化设计中应用人工智能的技术主要有两种主要方法：遗传算法与专家系统。其中，直接操作结构对象的遗传算法具备全局寻优和内在隐并行性的能力；不需标准的要求就可自行调整搜索的方向，特别适合产品的优化设计，在电气产品人工智能的优化设计之中得到广泛的运用。而专家系统则主要是结合现有的领域经验，并整合信息资料，然后进行合理的判断与推理，模仿人类专家决策的过程，这种方法在实际的应用比较少，未来的发展前景较大。

3、人工智能控制技术

人工智能控制技术对于电气工程的自动化发展具有重要的意义，将是今后生发展的重要方向，并且目前在电气工程的自动化方面也已得到广泛的运用。控制的方式主要包括专家系统的控制模糊的控制和神经网络的控制，主要运用的方面是：人工智能控制技术用以采集及处理全部模拟量与开关量实时的数据，对各环节运作实现实时监控，收集整理成数据库；记录故障特征与频率且实行在线分析；全程跟踪并智能的监视各个主要的设施与系统运行的状态；员工不需要直接到生产一线，只需通过鼠标或是键盘达到控制系统的目的。

三、结语

综上所述，人工智能主要包括行为能力、思维能力和感知能力三个方面。随着科学技术的不断发展，智能化技术在电气工程自动化中的应用越来越广泛，智能化技术的应用可促进电气优化的设计，及时诊断故障，并且还可实现智能控制，不断提升电气工程的效率，同时，也将面临着新的挑战与机遇。因此，这就需要我们对智能化领域进行更深层次的探讨，将最新智能化技术转换到现实使用中来，促使电气工程领域发展新的转变，并最终促进我国电气工程自动化行业不断发展。

参考文献：

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