刍议人工智能技术在电气自动化控制中的应用

王安东 董 磊

（国网安徽省电力公司检修公司 安徽合肥 230000）

刍议人工智能技术在电气自动化控制中的应用

王安东 董 磊

（国网安徽省电力公司检修公司 安徽合肥 230000）

在现代工业发展的过程中，电气设备向着智能化、自动化的方向发展，在电气自动化控制中人工智能技术发挥了越来越重要的作用。本文对人工智能技术及其特点进行了简要的分析，并通过具体案例，探讨了人工智能技术在电气自动化控制中的应用。

电气自动化控制；人工智能技术；电气设备

引言

近年来人工智能的发展非常迅速，人工智能体现出的实用价值越来越大。在现代工业发展的过程中，人工智能技术必然会在电气自动化控制领域发挥更加重要的作用，从而对电子自动化系统设备的发展进行进一步的推动，提高企业的电气自动化生产率。

1 人工智能技术

1.1 人工智能技术的含义

所谓的人工智能指的是计算机对人类的智能进行模拟，从而设计出能够替代人类进行工作的各种设备。人工智能技术是计算机基础理论发展的产物，同时其也与其他学科进行了交互和交叉。当前的人工智能技术的研究主要集中在机器人系统和专家系统两个方面。人的大脑极为复杂和精密，要对人的大脑进行模拟并非易事。人工智能包含的学科包括仿生论、信息论、控制论、不定论、计算机科学认知科学、神经生理学、心理学、哲学、数学等，当前的主要应用领域，包括图像和语言的理解、遗传编程、机器人、对机器的智能控制等[1]。

1.2 人工智能技术的特点

（1）使用方法简单。传统的控制器具有较差的调节能力，通过人工智能可以对其进行有效的改善，使控制难度得到降低。这样使用者可以在不具备专家专业知识的情况下通过一定的语言和信息进行设计。

（2）高度的一致性。针对传统的控制方法具有较强的专一性的特点进行了改进，无论是在未知数据输入，还是特定数据输入的过程中，通过人工智能都能够保持数据的一致性。

（3）控制性能强。在电气自动化控制中应用，人工智能技术能够对控制器的数据进行精细的调节，使机器的性能得到加强。例如为了降低过冲、提高设备的反应速率，可以使用模糊逻辑控制器。

2 人工智能技术在电气自动化控制中的应用

2.1 在电气自动化设备中应用人工智能技术

电气自动化系统涉及的学科和领域较多，本身就具有一定的复杂性要求，自动化设备的操作人员必须具备完备的专业知识和较高的个人素质，才能对复杂的电气自动化系统进行控制。实际操作的过程中一旦出现不当操作，就可能造成非正常停机，严重的可能会酿成安全事故。在电气自动化设备中，应用人工智能技术可以很好的解决这一问题，计算机理论是人工智能技术的核心，计算机理论可以对各种控制程序进行编写，从而实现计算机下的智能控制。人的手动操作难免会出现失误，电气设备的智能化能够减少操作失误率，提高实际生产效率，降低成本投入从而优化设备运行的实际环境。电子自动化设备的人工智能化系统见图1。

图1 电气自动化设备人工能化的系统

2.2 运用人工智能进行数据采集和处理

要了解电气设备自动化控制的具体情况，就必须采集和处理电气设备运行中的各种数据，然后对其进行分析，及时发现电气设备运行过程中出现的问题，采取有效的措施进行解决。然而在实际运行的过程中，电气设备的相关数据处于动态变化之中，受到技术水平的限制，传统的自动化控制无法准确地采集完整的数据，也无法对其进行稳定的传输。只有人工智能技术可以有效地解决这一问题及时收集，电气自动化运行中的动态信息。这样能够提高数据的安全性，使电气运行更加稳定和安全[2]。

2.3 具有人工智能进行故障检测

在电气自动化控制的过程中，故障检测非常重要，要保障整个电气系统能够安全稳定地运行，就必须保障检测的及时性和准确性。在电气设备发生故障之前往往会出现一些征兆，而且不同的症状类型往往代表着不同的设备事故，但是电气设备的故障征兆具有不确定性和非线性，使用人工往往难以对其进行准确的识别。通过人工智能技术能够提高故障解决的效率和准确性。人工智能技术可以及时发现系统和设备存在的故障，并对故障进行准确的定位和诊断。对出现故障的部位必须进行隔离和修复，并及时采取相应的措施来排除故障，直至消除故障。模糊逻辑、神经网络、专家系统都是当前自动化系统故障检测中常用的人工智能技术[3]。

2.3.1 网络神经

网络神经主要是模拟人脑中的神经元活动，以此为依据将相应的网络建立起来。神经控制具有一定的学习能力，是一种学习控制。因此网络神经能够及时发现电气自动化控制系统出现的各种新问题，并对其进行技术分析，断提高自身的人工智能水平，解决电气自动化控制系统中出现的问题。

2.3.2 专家系统

在电气自动化控制的过程中将控制技术和系统控制理论结合起来，能够实现专家控制。所谓的专家控制指的是通过模拟和学习以往的控制经验来实现，电气自动化的智能控制。专家控制的灵活性很强，可以根据系统运行的实际情况和控制要求选择合适的控制率使电气设备具有更强的环境适应能力。

2.3.3 模糊控制

模糊控制的理论基础是模糊语言变量和模糊推理，同时利用专家经验，在被控制对象的模糊模型上建立模糊控制器，通过模糊控制器来控制电器控制系统。在实际应用中计算机控制系统会在电气自动化系统中形成数字控制系统，这是一种具有反馈通道的闭环结构。

2.4 日常操作中的人工智能技术应用

电气设备在人们的生产生活中应用的非常广泛，在日常操作中也能够用人工智能技术，对人们的日常生活进行保障。在对电气设备进行操作时要保障操作的规范性，严格按照操作流程进行操作。但是传统的电气操作往往过于复杂，对各项操作均具有严谨的规定，否则就可能引发各种事故。引入人工智能技术之后能够对电气操作的操作步骤进行有效的简化，从而提高操作电器的效率，减少操作失误的发生率[4]。

2.5 人工智能技术的应用实例

智能电网是电气自动化控制与人工智能技术结合的一个典型例子，广东电网、国家电网等工程都已经实现了人工智能技术的应用。例如在电网系统故障自愈，应用人工智能技术能够取得良好的效果，通过人工智能技术能够对故障进行及时的诊断和隔离，保障电网中的电气设备能够安全稳定地运行，从而对整个电网系统的稳定性进行保障。传统的电网故障排除方法主要是故障后排除，也就是当电网中的电气设备出现故障之后，再将故障的具体信息报送给维修人员，由维修人员进行故障排除。但是这样会使故障影响的范围扩大，用人工智能能够在电网发生故障之前就对其运行动态进行实时监控，及时对故障进行检测，使电网系统具有一定的自愈能力，推进智能电网建设和发展。当前我国已经开始投入建设智能电网，从当前的应用效果来看，通过人工技术确实能够使电气设备的可视化管理得到实现，通过可视化管理能够及时的发现和处理设备异常与故障。系统会对故障进行实时监测，发现故障之后会自动启动维修决策程序，并自动实施相应的隔离措施，实现智能电网的自愈。图2为智能电网自动化控制示意图。

图2 智能化电网控制示意图

3 结语

人工智能技术是计算机技术与其他学科交叉的产物，在电气自动化控制中得到了广泛的应用，也是人类智力的一种扩展与期待。人工智能技术进一步推进了现代文明的发展，是一门具有广阔的应用前景的新型高科技技术。在电气化自动控制中，应该进一步推广人工智能技术，发挥人工智能技术的应用价值，提高电气化自动控制的控制水平，使企业的自动化生产水平得到提高。

[1]孙伟.电气自动化控制中人工智能技术的应用研究[J].科技创新与应用，2014（07）.

[2]黄开平.高线项目中自动化系统的应用[J].电气时代，2013（02）.

[3]刘健，赵树仁，张小庆.中国配电自动化的进展及若干建议[J].电力系统自动化，2012（19）.

[4]何翔.人工智能技术在电气自动化控制中的应用研究[J].科技风，2012（15）.

TM76

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1004-7344（2016）24-0097-02

2016-8-4