智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析

赵苗慧

(山西农业大学 信息学院，山西 晋中 030600)

0　引　言

科技的不断进步有力地推动了时代的发展，在商业利益、发展理念的共同驱动下，各类高新科技不断应用于社会生产和生活中，提升了生产效率和生活质量。智能化技术是现代科技的重要产物，其可以改变部分工作以往过度依赖人员的情况，本文重点分析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用。

1　智能化技术在电气工程自动化控制中的应用现状

1.1　应用的广泛性

电气工程泛指一切和电子、光子有关的工程行为，包括建筑电气安装、智能电网等。由于现代社会大部分工程与电子、光子存在关联，智能化技术的发展也已经取得一定进展，因此其在电气工程自动化控制中的应用已经十分普遍。如智能配电系统，智能配电是指根据地区用电量的情况，更改不同时间段、阶段的输电总量，以实现电能的高效使用。类似工程在现代社会较为常见，反映了目前智能化技术在电气工程自动化控制中应用的广泛性。

1.2　商业化程度较高

智能化技术的出现和发展与商业利益的驱使有很大的关系。就我国而言，国家电网公司经过调整已经不再是单纯的事业单位，其盈利性明显，智能电网建设、智能化技术的使用根本目的是服务于民众，但依然属于盈利性手段之一。国外方面，大部分电气工程以及自动化控制中应用的智能化技术也都是为了盈利，包括技术发达的德国、美国、英国等，以上各国的电能供应均由个人企业负责，其营利性更为明显。较高的商业化程度是目前智能化技术在电气工程自动化控制中应用的基本特征之一。

2　智能化技术在电气工程自动化控制中的应用优势

2.1　保证并提升工作效率

狭义的电气工程专指电力相关工程，其出现可以追溯至18世纪，在200年的发展历史中，电气工程的功能由简单的照明、动力提供不断趋向多元化，到20世纪，流水线的广泛应用使电气相关各项工作的效率大幅提高，而智能化技术的出现则将效率提升到了另一个层次。以电子设备制造为例，传统模式下，所有设备生产过程中、完成后，要由质检人员进行检验，保证其性能和规格符合标准，而在智能技术条件下，部分检验工作是由计算机在生产过程中进行的，省去了人工检验的麻烦，工作效率得到了提升。

2.2　推动大机器生产

19世纪出现的第二次工业革命又被称为电气革命，其重要成果之一是福特汽车公司的标准化和流水化作业，此前的汽车配件是无法通用的，生产也是单一进行的，标准化是指同型号汽车的零件可以互换，而流水化则是指建立在标准化基础上的同类部件集中生产，学术界称之为大机器生产的开端。智能化条件下，大机器生产被推向了另一个高峰。在固定程序下，智能模块可以替代人工流水作业，只要电能供应不中断，设备就可以一直持续进行高强度的作业，并实现全程实时控制，较人工作业、控制优势十分突出，包括我国在内，各工业国家将智能化技术应用于电气工程自动化控制后，生产能力均取得了长足进步，其对大机器生产的推动明显。

3　智能化技术在电气工程自动化控制中的应用目标

3.1　实现全程无人化操作

全程的无人化是未来电气工程自动化控制的理想目标。随着智能化技术的不断发展、相关设备的持续升级，该目标并非不可实现。以目前智能电网的设备检修为例，变电柜的常规检修和故障检修依然需要借助人工，未来的设计中，可以在变电柜中内置智能模块，以每周为周期进行系统自检，如果没有问题，则继续运行，如果存在隐患，则启动应急机制，将备用设备投入使用，并将相关信息反馈给控制中心。这一自检自修流程免去人员周期检查的麻烦，人员只需补充备用备件即可，基本实现了无人化操作。

3.2　应用范围进一步扩大

现代社会发展的一大规律是分工的细化，电气工程自动化控制同样如此，这意味着未来可能产生更多需要智能技术支持的工作领域。比如目前的大型电气工程、大范围电力线路改造等，这些工作眼下主要依靠人工进行，但由于高压线路改造、日常检修、杆塔搭建等工作均带有一定危险，而且事故时有发生，以智能化技术设法替代人工操作十分必要。未来可以设计工作机器人，将一些危险性较高的工作交给机器人完成，比如高空作业等。智能化技术在电气工程自动化控制中的应用范围很可能以类似方式进一步扩大。

3.3　民用建筑中的应用实例

民用建筑的电气工程非常常见，其主要特点是要求供电稳定性、安全性，专业技术的需求相对较低，如常见的智能电表。智能电表是智能电网建设的重要一环，目前我国的大部分城市为实现节约型社会，采取阶梯电价制度，与此同时，供电部门为了解用户用电状况和地区总体用电量的变化，也需对相关数据进行记录，但这些工作不可能人工完成，智能电表因此得到了应用。智能电表通过内置的智能模块记录用户用电量情况，人员对其进行分析即可了解对应用户的基本用电规律，而大量智能电表记录数据的汇总则能反映地区用电规律，为后续供电工作提供数据支持。所有智能电表都是通过智能化技术自动控制的，大规模的电表更换工作完成后，相关工作即可推行，其体现了民用建筑中智能化技术在电气工程自动化控制中的应用。

3.4　生产领域中的应用实例

生产领域的智能化技术应用更为常见，如火电厂的锅炉。火电厂是电气工程的重要、基础组成部分，其工业锅炉负责发电作业，属于火电厂的核心设备，一般容量较大，现在主力机组为600 MW，目前较先进的是超超临界锅炉，容量可达1 000 MW。电站锅炉主要有煤粉炉和循环流化床锅炉两类，其在工作中存在一定的安全隐患、爆炸风险，原因包括超负荷运行、压力过大等。智能化条件下，安置于锅炉控制中心的智能化模块可以对锅炉工作的状态进行实时监测，当锅炉负荷达到安全临界点(一般为90%～95%)时，警报器会发出警报，并启动应急机制将负载自动降低至安全水平(一般为80%～85%)，避免安全风险，如果压力过大，锅炉也会发出警报并通过应急机制进行处理。智能锅炉的工作流程如图1所示。生产领域智能化技术在电气工程自动化控制中的应用也十分常见，且发挥着重要作用。

图1　智能锅炉的工作流程图

4　总　结

通过分析智能化技术在电气工程自动化控制中的应用，了解了相关基本内容。目前来看，智能化技术在电气工程自动化控制中应用广泛、商业化程度较高，其在保证和提高生产效率的同时，有力地推动了大机器生产。民用建筑、生产领域的自动化控制都可以看到智能化技术的身影。其应用可能实现全程无人化操作，范围也可能继续扩大。后续的发展中，应用上述理论也有利于智能化技术在电气工程自动化控制中的进一步应用和优化。

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