电气工程自动化中人工智能的运用

裴立献　董宁

摘 要：随着国家提出“新基建”的概念，以“5G、数据中心、人工智能、物联网”等为代表的通信网络基础设施建设正掀起新一轮科技革命，而人工智能技术正是是新一轮科技革命的发展目标之一。在自动化控制过程中，通过合理引入人工智能技术，不仅能够优化电气设备的实际运行效率，而且能够行之有效地提升智能化技术水平，形成良好的发展循环。与此同时，在引入人工智能技术的过程中，电气工作的质量与水平全面提升，为更好地开展工程项目建设奠定了良好的基础。为此本文就对人工智能技术在电气自动化中的应用进行以下的研究。

关键词：电气工程自动化;人工智能;运用

1 引言

随着新型基础设施建设（新基建）的提出，5G、数据中心、人工智能、物联网的建设正快速推进，，为人工智能技术普及和应用提供了良好条件。人工智能技术是通过模拟人的思维模式，在计算机系统中设定对应的流程，让其可以像人一样进行操作和运行，以达到取代人工的效果。应用人工智能技术，能够有效减少成本消耗，促进工作水平以及效率的提高。通过把人工智能技术运用到电气自动化控制系统中，能够促进人工智能技术的提高和优化，充分发挥推动电气自动化发展的作用。

2人工智能的概念

人工智能最基本的意义就是通过人造的智能机器来代替人力进行某项工作，这一类智能机器人称为人工智能机器。从当前的状况来看，人工智能是通过计算机技术进行控制的，采用人工方法和技术，把工作的工序输入到机器中，使其按照指令来自动的进行工作，随着科学技术的进步，机器不断地实现智能化控制。人工智能是随着科学技术的发展产生的，伟大的思想家马克思曾经说过科学技术是第生产力，这也是人工智能发展的基础理论。机器的不断优化发展，使机器从单纯的自动化逐渐向智能化转变，形成了现在的人工智能机器，在这一发展过程中，计算机技术的应用源于计算机技术又高于计算机技术。如今，人工智能已经运用到社会很多领域，创新了社会治理，其发展前景也是不可估量的。

3在电气工程中人工智能的意义和优势

作为最大的发展中国家，在发展的过程中我国的能源消耗巨大，特别是经济的飞速发展，其背后是更大的人力、物力和财力的投入，同时人们对于物质的需求也越来越大。企业要想在激烈的市场竞争中夺得一席之地，就必须要融入经济发展的大潮之中，同时还要最大限度的提高工作效率，来满足社会发展的需求。电气工程在发展的过程中也面临着非常大的挑战，但科学技术的发展无疑给了电气工程一次全新的革命机会，事实证明，人工智能在电气工程的发展过程中也起到了非常重要的作用。然而电气工程在运行的过程中，一但出现设备故障，就会直接影响工程的经济效益，使企业遭受巨大的经济损失。为了避免这种状况出现，人工智能开始在电气工程中被广泛应用，这是因为人工智能不仅能提高电气工程的工作效率，还可以在设备运行过程中自动检测设备故障并进行自动检修，为防止设备出现故障发挥了巨大作用，也从这一方面有效的提高了电气工程设备的工作效率，促进了电气工程事业的发展。传统的电气工程控制器在运作的过程中，需要在接受数据的回复之后进行工作，因此模型参数的变化以及数值计算等的各种不确定因素，都会影响电气工程控制器的运行，但人工智能不需要得到准确的动态模型信息就可以进行自动化控制，并且运行环境对于模型的影响也是比较低的。人工智能最大的优势就是操作方便，对各种影响因素的要求较低，适应能力较强，能够快捷调整参数。人工智能还可以在运行过程中忽视外部影响因素，保证了生产的产品能够符合生产标准。人工智能受到外界影响因素较小，所以其本身的抗干扰能力也比较强，所以运行过程中的误差较小。

4在电气工程自动化中人工智能的应用

4.1应用意义

一，便于调节参数，人工智能控制优点明显，如：操作简便、适应力强等，此外，它可借助有关数据，设计自动化模型参数，从而保证了参数调节效果;二，缩小了操作误差，人工智能控制器具有较强的抗干扰性，参数设定后，实际运行中基本不会出现误差;三，基本不受外界影响，对于传统电气工程控制器而言，在构建自动化模型时，极易受不确定因素的影响，如：模型参数改变、不同数值计算类型等，而借助人工智能后，无须精准动态模型，实际构建中不受参数、模型环境等因素影响，明显提升了自动化水平;四，节省了大量资源，传统控制器中涉及着诸多的电气设备，如：变压器、电缆、电线等，并要配备专业人员，以此实现管理与维修，在此情况下，其占用了大量的资源，与其相比，人工智能大幅度减少了资源占用率，控制了生产成本，保证了生产效益;五，保证了电气产品性能，传统控制方法以特定目标为依据，而人工智能下的电气自动化系统，将未知数据输入系统后，便可获得规范性、一致性的产品。

4.2应用内容

4.2.1在电气设备方面

人工智能优化设计了电气设备，由于实际优化工作具有一定的复杂性，因此，对相关人员有着较高的要求，其不仅应具备完善的知识体系，对电磁场、电路、电器及电机等知识有充分的掌握与了解，此外，还应拥有丰富的设计经验以及良好的应变能力。以往设计多采用人工手工制作法，未能适应电气工程自动化的发展需求，因此，人工智能优化设计得到了各个企业高度关注。经实践可知，其缩短了开发周期，保证了设计质量与效率。目前，人工智能的应用主要体现在两方面，一是遗传算法，二是专家系统，前者应用频率偏高，其利用自动化模型实现了设计，不仅先进，而且精准;后者根据故障的征兆特点，充分考虑了电气设备故障的不确定性与非线性，有机结合了专家系统与人工智能，进而优化了产品设计，使其更加合理，大幅度提高了其整体性能。

4.2.2在电气控制过程方面

在电气工程自动化发展中最为关键的便是电气控制过程，其直接关系着系统的稳定性与高效性。因此，实践中对电气控制过程有着严格的要求，但因控制过程过于烦琐，极易出现各种问题，一旦操作不当，则会引起设备故障，从而降低了其运行效率。而人工智能利用计算机技术，保证了操作精准性，通过界面化形式，简化了控制流程，同时及时、完整保存了有关信息、数据，可自动生成报表，节约了人力、物力，增强了数据查询的便捷性。现阶段，常见的控制方法为模糊控制，其优点为操作简便，此外，还包括专家系统控制、神经网络控制等。

4.2.3在故障诊断方面

电气设备运行中极易出现各种故障，传统诊断方法是利用气体样本分析法实现的，此方法缺点明显，如：需要大量维护人员，占用时间，效率偏低。虽然对设备展开了实时监测，但因其故障具有突然性与不确定性，从而增加了诊断难度。为了有效处理故障，实践中需要采用高效的诊断方法保证设备正常运行，减少损失。人工智能诊断方法采用模糊理论、神经网络及专家技术等，凭借先进技术保证了诊断效果及效率。

5结语

随着新基建的快速推进，人工智能技术将在电力新基建中得到广泛应用，尤其是在电气自动化控制方面。目前，亟需加大对人工智能技术的研究并应用到电气工程中，其可以节省大量的人力物力，对人力资源和电网安全方面而言，都是一种进步发展的重要趋势。

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