人工智能在电气工程自动化中的应用

刘福龙

【摘  要】随着我国经济的快速发展，科学技术的不断进步，人工智能技术迅速发展起来，并在社会各领域得到广泛应用。人工智能是计算机的一个分支，涉及到信息论、控制论、语言学、数学、科学、仿生学等学科，具有信息处理、分析判断、识别图像和文字、自动作出反应的能力，将其应用到电气工程自动化中对提高电气工程相关系统和设备的自动化水平、提高设备运行效率和安全可靠性具有重要作用，有利于电气自动化控制的创新和进步。本文对人工智能在电气工程自动化中的应用进行探讨。

【关键词】人工智能;电气工程自动化;应用

一、人工智能及电气工程自动化概述

人工智能技术是将人工网络与智能化技术、信息化技术进行有效结合，形成一个完整的智能系统，被广泛应用到电气工程自动化系统中，对提升电气工程自动化系统运行的安全性、可靠性、稳定性有积极作用。

1.稳定性高，误差小

此技术在应用过程中，具有很强的抗干扰能力，能够免疫外界因素的干扰，技术实施的稳定性较高，在米有受到外界干扰的情况下，对电气工程自动化系统的运行数据分析精度较高，误差小，为电气工程自动化系统的正常运行提供可靠的数据，工作人员会根据这些数据对电气工程自动化系统的实际运行情况进行分析，可见数据分析误差小对电气工程自动化系统运行的作用。

2.便于调节

人工智能技术在使用过程中，会根据电气工程自动化系统的实际运行情况来调整各项参数，使其更好适应电气工程自动化系统的运行，尤其是在对电气设备监控的工作中实现较大的作用。

3.不易受到其他因素的干扰

传统的控制器在起初完善时并不完美，很轻易就被外界环境扰乱，参数的设置、数值的大小都可以对其产生影响，人工智能设计的控制器，不用先构造模型，也不用对其环境进行布置，这也说明了人工智能是非常精准的，无论进行到哪一环节，在模型阶段也好，在设备工作中也好，参数都可以根据实际而改变，不用重新设计环境，参数都不会被影响，这就防止了干扰因素的发生，使人工智能可以应用到更广泛的领域，效果也会更加明显，同时也是对人工智能起到了更好的推广宣传作用。

4.控制效果的优良

在电气工程自动化中运用人工智能的技术，能够获得良好的控制效果，具有较强的一致性。由于之前电气工程自动化的技术水平不高，当其控制的对象是提前设定好的目标时，就能够取得明显的控制效果，但是如果控制的对象不确定时，其控制效果就会出现好坏不一的现象，这种不稳定极大地影响了电气工程自动化的操作。这种情况下将人工智能技术引入到运行之中，通过提升设备的智能化水平进一步加强了操作的规范化，而且无论是在处理已设定好的参数还是未知的参数时，都能获得较好的效果，在保障产品性能上更是具有很强的一致性。

二、电气工程自动化中人工智能的应用

1.电气产品设计

电气工程自动化中人工智能的应用有助于优化电气产品设计。传统电气工程运行中各类电气设备设计与运行都较为复杂，因为涉及到诸多电气自动化专业知识对设计人员专业素质、设计经验等有较高要求，只有确保个人专业素质、设计经验与知识的高效结合才能获得较好的电气产品设计结果。电气产品优化设计环节中人工智能的应用，可高效解决人脑无法迅速完成的计算与模拟过程，利用人工智能的计算优势可有效缩短电气产品设计周期，提升产品设计科学性与实用性。目前电气设计领域常用的专家系统正是人工智能的典型应用，通过利用遗传算法配合设计人员的专业能力与丰富经验，有助于对产品设计实现进一步优化，比如小型制冷设备节能系统、绿地喷灌自动避人避物系统、智能车位锁、垂直提升式立体车库、火电厂灰库监管、全自动谷物烘干机等都是较为典型的优化设计。

2.电气控制应用

电气工程自动化中电气控制至关重要，由于电气控制要求工作人员严格操作各类复杂繁琐的步骤，在工作效率与工作质量上有不免存在弊端。面对这种情况，人工智能的应用可依托计算机技术、信息技术等优势取代部分人工操作环节，使原本繁琐的操作流程完成优化，简化工作模式，并且可完成远程操作与控制，提升操作精细度，另外，人工智能还能够进行众多信息、资料与数据的存储，不仅查阅、利用方便，还能够在减少人力物力投入的前提下获得工作效率与工作质量的提升。人工智能依托智能化检测与自动控制技术、电子信息技术应用、电力系统分析与控制、计算機仿真、电力系统自动化技术等诸多专业知识、技术，可在电气控制应用领域做出诸多创新，有助于我国利用市场需求优势、用户数据优势等抢占人工智能技术和电子工程自动化控制制高点。

3.故障诊断应用

电气工程自动化领域，故障出现频率较高，鉴于故障原因不尽相同，做好故障诊断与排除具有重要价值。针对电气自动化设备中问题与故障的出现将会造成诸多损失，要利用人工智能的服务优势做好故障与问题的及早发现、告警与排除，提升故障排除效率与质量。比如变压器故障诊断对实时性要求较高，且变压器结构复杂、规模庞大，因此对故障诊断知识推理效率要求较高，传统故障诊断在实时性、效率方面存在诸多不足，应用人工智能服务故障不仅可准确判断线路故障、母线故障和设备故障等，同人工失误准确区分，且能够根据故障诊断结果出具准确的应对举措，在解决好变压器故障的同时进一步提升工作速度与精度。另外，人工智能在电气故障诊断中的应用，有助于选择更多的高质量故障样本做收集、对比与分析，及时发现问题根源所在，并出具最终解决方案，在缩短故障分析时间、提升故障处理效率的同时，完成事故的高效预防，这对于全面提升电气工程领域自动化服务水准有重要意义。

4.日常操作应用

电气领域日常工程操作步骤繁琐，对于操作精度、操作准确性都有较高要求，一旦处理不当容易造成重大故障或失误导致经济损失，人工智能的介入与应用可在电气日常操作应用中突出简单化、流程化等优势，达到提升日常操作应用效率等目的。比如电气工程仪表中人工智能的应用，不仅可以更好的解决传统方式无法解决的繁琐的日常操作问题，且人工智能与电气仪器仪表的发展相融合，有助于为智能配电网络建设、智能仪表开发等提供强有力支持。

5.在电力系统中的应用

专家系统（ES）、人工神经网络（ANNS）、启发式探索、模糊理论在电力系统中的应用较为普遍。其中，ES是一个非常复杂的程序系统，集大量规则、知识、经验于一身，通过对系统中特定领域的专家知识以及专业经验对问题进行判断和分析，然后模拟专家决策过程，处理需要依靠专家来解决的问题，当然，在使用专家系统时，应当根据实际情况更新系统中数据库、知识库、规则库中的数据和信息，以适应电力系统应用需要。ANNS的学习方式非常灵活，存储方式也是完全分布式的，被广泛应用于大规模信息的处理中;具有很强的识别能力和分类能力，在足够的驯良样本中，ANNS能够对模型进行合理分类，并对输入进行合理选择，以此来构建不同季节的周、日预测模型，在电力系统短期负荷的预测中发挥着非常重要的作用;ANNS与元件关联分析的结合能够实现对复杂电力系统的故障诊断，并对故障进行定位和识别。

结语

人工智能已经在电气工程领域中得到了广泛应用，电气工程采用自动化智能技术控制后，在实际应用过程中不仅使整个系统控制趋于便捷性和统一性，确保整个电气自动化技术应用发展的稳定性与科学性，还能高效、高质量地完成许多人们难以完成的高危工作，极大地降低企业的生产成本，为生产型企业采用数字化管理模式奠定了坚实基础。

参考文献

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