基于电力系统电气工程自动化的智能化应用分析

赵林 周锋

摘  要：经济的高速发展对于电力行业的要求也越来越高，随之而来的导致电力行业出现了一些不可避免的问题。电力行业为了提高质量融入一些新的科技，尤其是智能化技术在电力系统电气工程自动化的应用成为了当前的热门话题。在本次研究中就结合智能化技术中的模糊控制器为例，分析其具体的设计流程和应用范围。

关键词：电力系统;电气工程自动化;智能化;模糊控制器

当前关于计算机技术当中的人工智能理论所开展的各种研究，可以认为是这一领域的主要发展趋势。不仅能够让人们在计算机技术学习当中了解更多和人工智能相关的知识，同时还可以结合掌握的知识与技能来生产有特殊用途的智能机器。在21世纪以来，电气工程自动化成为了具有挑战性的学科之一，怎样让电气工程自动化变得更加智能化也是其今后的发展重要任务【1】。

一.电气自动智能化技术应用的理论基础

电气自动智能化技术综合性较高，该项技能涵盖了多门学科，结合了计算机、多媒体网络等多种高新技术，首先电气智能化应用的理论是神经网络系统，神经网络系统适用于有多个传感器零件的并行结构，能够增加监控系统和诊端系统的可靠性。能够对操作误差进行及时调整。其次是模糊逻辑控制理论，模拟逻辑控制有M和S两种控制器，M型控制器能够进行速度控制，对控制行为进行推理并作出决策。智能神经网络函数估计器具备良好的抗扰噪声能力及一致性，实际的工作过程中不需要控制模型，在信号处理、模式识别中应用十分广泛，能够有效地控制电气传动。最后是PLC系统，PLC技术是电气工程常用的辅助技术，具有自动化程度高、网络化的操作优势，能保证电力系统的安全运行，目前PLC技术已经取代了继电控制器，突破了逻辑控制范围的局限，目前在具体运用中依然需要工作人员进行手动辅助控制。

二.智能控制技术在电气工程自动化中流程设计

以模糊控制器为例，分析电气工程自动化当中智能控制技术的使用情况，先需要设置专门的模糊控制器。具体的设计流程如下：

（一）模糊控制器构成部分

模糊控制器的构成部分，是以模糊控制为主要的核心。模糊控制系统的质量高

低和采用的模糊规则，控制器的结构以及模糊决策的方法之间有重要的关系。因为模糊规则是由具体的条件语句来给予详细描述的，因此也称之为是模糊语言控制器。构成如下：

（1）模糊化接口对输入的数据进行模糊化处理之后可以用于模糊控制器的输出求解，所以实际上是控制器的输入口，把真实的数据转变成模糊矢量。

（2）数据库，则是用于将所有输入和输出的量，模糊子集的隶属度值等进行存储。在基于规则推理的方程求解过程中，会向模糊推理提供相关的数据支撑。

（3）规则库是根据操作人员长期积累的经验以及专家学者的知识按照人做出的直接推

理完成的语言表示，存储的都是模糊控制规则，而且还会想模糊推理过程提供具体的控制规则。

（二）模糊控制器设计

（1）结构，必须要先确定输入以及输出的相关变量，包含的输入量通常有测量信号，

偏差以及偏差的变化率结果。从理论角度上看，如果模糊控制器的维度比较高，说明其控制的结果是比较精细的，但是如果过高，控制的规则会十分复杂。图1为模糊控制器所依据的基本原理，其中启动电流的设定值采用I表示，ae属于偏差的量化因子，I*为测量数值，控制量比例因子用aU表示。

（2）语言以及隶属函数的确定

电流偏差变化率所代表的是在某个具体的采样周期当中电流所发挥的变化数值，选取电流偏差变化率的语言变量，用EC来表示，论域可以表示为：Y={-8，-5，-2，0，2，5，8}，所采用的是三角形隶属函数，给出具体的对应值。比如以在-8的条件下，语言变量的值分别是：PB为0，PS为0，PM为0，NS为0，NB为1，NM为0。

（三）模糊控制具体规则的构建

需要采用双输入单输出的方式，构建起的模糊控制规则具体表现为：if E and EC，then

C，按照交流电机在软启动过程当中积累起来的实际操作经验以及恒流控制的相关原理，可以得到具体的模糊控制规则。

三.电力系统电气工程自動化的智能化应用

（一）智能控制技术在电气工程自动化中的运用

智能化控制技术在智能控制方面的应用可以让电气工程自动化水平更高，通过自能化控制可以节省大量的人力、物力资源。目前线性最优控制技术的发展相对来说比较成熟，在电气自动化的应用中比较广泛，通过智能控制，可提高整个系统的安全性。专家体系控制技术能够解决电气系统运行过程中出现的各种问题，自动修复一些故障，并将自己不能解决的故障反馈给系统，让维修人员及时进行处理，减少因网络信息延迟等意外情况带来的安全隐患，避免更大事故的发生。

（二）智能化技术在故障诊断中的应用

电气自动化控制系统运行过程中经常会出现各种故障，电气工作人员一般不能发现发生故障前的小预兆，运用智能化技术能够通过人工智能对各项设备进行全面检查和诊断，及时规避各种故障风险，降低故障概率。以配电变压器为例，智能化技术能够将变压器中渗透油气体的含量、成分与计算机存储的数据进行对比分析确定变压器故障范围，检修人员再在范围内进行排查，有针对性的解决故障。

（三）智能化技术在优化设计中的应用

智能化技术能改进传统人工设计工作流程的方式。传统的人工设计工作流程需要专业人员综合分析多门学科知识内容，操作过程繁琐，操作周期时间长，而且设计方案需要反复修改，效率低下。引进智能化技术之后，工作人员只需对电气设备的型号和功能进行了解，掌握电路要求和基本技术要求，将设计流程通过编码输入计算机系统，即可通过计算机软件完成方案设计工作，并且方便保存修改，省略了大量复杂的运算步骤，极大的提高了工作效率，优化了电气设备的设计流程。

结束语：

模糊控制原则是电力系统电气工程自动化智能化发展的基础，因此在本次研究中就设计专门的模糊控制系统然后再分析其在电气工程自动化不同具体领域中的应用。目的就是为了更加了解相关的作用机理以及应用范围和现状。

参考文献

[1]  张国祥. 基于电力系统电气工程自动化的智能化应用分析[J]. 中小企业管理与科技，2017（13）：145-146.

[2]  芦振波. 基于电力系统电气工程自动化的智能化应用[J]. 现代工业经济和信息化，2017（01）：105-106.