智能化技术在电力系统电气工程自动化的应用分析

2020-11-16高国强

电气技术与经济 2020年5期

高国强

(陕西德源府谷能源有限公司)

0 引言

进入信息化时代之后，智能技术成为各个领域创新升级的主要方向，将智能技术运用于电力系统电气工程自动化当中，可以提高电力系统运行效率，并且推动电力行业发展。然而与其他国家相比，我国的智能化技术依然处于发展阶段，无论是发展水平还是实践经验均不够成熟，并且在电气工程自动化应用中存在问题。为了充分发挥出智能化技术的优势，需要在实践过程中加强创新，拓宽智能化技术的应用范围，带动电力行业发展。

1 智能化技术概述

基于现代化背景下的电力工程应用智能化技术，逐渐成为该行业的主流化趋势，对于电力系统完善与发展有关键性意义。智能化技术涉及到诸多内容，其中包含电子信息、智能信息处理、智能控制等多项技术，在电气工程自动化中运用，可以为电力系统赋予智能化特点，从传统的人工操作过渡为智能技术控制，代替人力资源负责难度高、危险的工作[1]。另外，智能化技术的应用还可以节省人力资源与物力资源的投入，有效提高电气工程自动化工作效率。与以往采用的电气控制方法相比，智能化技术优势体现在实用性与适用性两个方面，基础理论涉及到诸多专业与学科，呈现出综合性的特征。通常在应用智能化技术之前，工作人员会设计应用方式、组织运行试验，确保电力系统运行期间能够充分发挥出智能化技术的优势。现如今电气工程自动化已经广泛普及，智能化技术在其中的应用也获得了显著的成效，一方面节省人力与物力资源，另一方面也可以节省电力系统预算支出，提高经济效益。

2 电力系统电气工程自动化的智能化设计

采用智能化技术设计电力系统电气工程自动化，需要满足如下要求：第一，采用智能性的远程监控设计观念。针对电力系统进行自动化管理，有利于提高系统运行效率，实现远程控制。例如针对空调开关机进行智能化设计，考虑到空调本身具有连接区域网这一项功能，建议在移动客户端上下载远程控制软件，便可以实现空调各项功能操作的远程控制，摆脱遥控器的限制[2]。另外，智能自动化本身具有极强的灵活性，保证数据安全性；第二，采用集中监控设计观念。实现智能自动化集中管控，通过处理器实现电力系统所有数据的集中处理，提高系统管理便捷性。

3 智能化技术在电力系统电气工程自动化中的价值

在电力系统电气工程自动化中运用智能化技术，其价值集中表现为以下几点：第一，智能化技术有利于提高所有开关量、模拟量数据采集与处理效率；第二，智能化技术实时显示电力系统与设备运行过程中的电压、电流等信息，自动生成趋势图，观察趋势图了解计算量与模拟量等数据；第三，智能化技术实现顺序记录与波形捕捉的智能控制；第四，智能化技术针对电力系统运行状况进行实时监控，一旦发现异常会及时报警；第五，智能化技术支持在线修改参数，针对不对称运行的情况也可以发挥智能化技术的优势，展开在线分析，准确计算负序量。

除此之外，在电力系统电气工程自动化中智能化技术的应用有重要影响，应用该技术的目的是提高运行管理效率，确保电力系统与电力工程管理工作的有效展开，以此保证电力系统电气工程自动化安全性与稳定性。所以，在实现电力系统电气工程自动化转型期间，应用智能化技术非常重要，有利于推动我国电力行业的改革，并且实现电力系统运行经济效益的最大化。

4 电力系统电气工程自动化运用智能化技术

4.1 电气故障诊断

电力系统内部电气设备处在运行状态下，因为诸多因素影响可能会产生运行故障，这些故障在形成之前必然会有相应的预兆[3]。如果采用智能化技术实时扫描电力系统，可以及时发现故障预兆，将其在未发生之前解决，维护电力系统的稳定运行。电力监控系统内部采用智能化技术，一旦系统运行过程中产生电气故障，也可以及时加以识别与处理，最大限度地降低故障可能带来的损失。例如，变压器运行期间存在故障，技术人员采用智能故障诊断技术，及时识别变压器故障，并且将变压器渗漏分解，将故障检修范畴缩小。如此一来，不仅变压器的故障得到解决，还提高了该电气设备的运行稳定性，保证了最佳经济效益。

4.2 电气控制

智能化技术在电气工程自动化中运用，可以实现操作控制智能化，避免人工操作带来的失误，同时也可以达到远程控制的目标。在经济节约型社会环境下，电力系统电气工程生产全过程均需要有效配置资源，与智能化技术相结合，可以提高资源调度和配置的合理性，实现自动化配置[4]。特别是相关数据采集与故障处理等工作，最终处理效果更为优化，也有利于节省成本。智能化技术通过专家系统、神经网络控制、模糊控制、深度学习技术，拓宽电气控制的范围，加强电气控制效果。

4.3 电气设计

电气工程中开展自动化控制需要对现有电气设备进行优化设计，然而电气设备内部结构所具有的功能具有复杂性特点，设计人员需要深入掌握电气基础常识、电路特征等知识，不仅提高了电气设计工作的复杂性，还为电气设计工作人员带来更为严格的要求。以往进行电气设计工作，主要是以实验、实践融合的形式为主，首先工作人员展开设计，参考实践经验，优化设计方案。该模式效率比较低，还可能会在设计与实践过程中产生失误，并且这种失误要想在后续更正存在难度。鉴于此，建议应用智能化技术进行电气设计。例如可以采用遗传算法，加强电气设计实用性，发挥遗传算法优势，利用数学与计算机仿真运算，解决复杂的设计问题，采用常规优化算法获得准确的优化结果。对于电气设计优化、机器学习、信号处理以及自适应控制等有重要作用，另外还有利于优化电力系统。

4.4 PLC技术

基于电力系统自动化实施现状，以往相对复杂的开关逐渐被替换为PLC(应用流程如图1所示)。应用PLC技术除了可以实现业务流程自动化控制，还可以加强电力系统电气工程运行的协调性，保证电力系统更加高效地运作。由于PLC逐步具备标准化特征，因此在电力系统电气工程自动化控制中的应用也十分简单，并且体现灵活性[5]。例如，可以在电力系统内部电气开关控制环节使用PLC技术，一方面电力系统运行与线路可以实现自动切换，使电力系统各个环节工作更加精准，另一方面电力系统在PLC技术的支持下，运行过程更加安全与稳定。

4.5 系统远程控制

电气工程自动化控制一般会采用遗传算法，首先展开系统控制的优化设计。尽管遗传算法能够将系统内部多功能模块集中于相同的处理器，但是也会在运行期间导致相应的问题，降低电力系统运行效率与速度，还有可能会出现故障。运用智能化技术进行系统远程控制，可以实现电力设备的控制与监督，节省材料的耗损，同时也使电力系统电气工程自动化控制工作更加稳定的实施。另外，采用智能化技术代替传统的人工操作，也真正实现了电力系统电气工程自动化这一发展目标。

5 电力系统电气工程自动化智能化前景

5.1 性能方面：更加高效与准确

电力系统电气工程自动化控制采用智能化技术，切实提高了自动化水平，尤其是效率与准确性这两个方面。针对自动化水平进行评估，所采用的评估依据与指标包括速度、效率与准确性。所以，智能化技术与电力系统电气工程自动化的结合，有利于提高电气工程的性能，促使其朝着更加高效与准确的方向不断前进。

5.2 功能方面：更加多元化

今后我国电力行业在改革与创新的进程中，针对电力系统电气工程自动化发展，为了能够实现智能化控制的目标，实现功能方面的多元化是非常必要的发展方向。其中最为有效的手段便是应用智能化技术。鉴于此。需要积极引入多媒体技术与科学计算可视化技术等，将先进技术运用到电气工程自动化控制环节，使各项功能逐渐具备多元化的特点。比如在电气工程自动化控制过程中，建议应用CAD可视化设计技术，代替传统形式的手工设计模式，不仅可以减少设计环节的任务量、提高效率，还能够在成本方面减少耗损，最终保证产品的设计质量。或者采用多媒体技术，使设计信息的采集与处理更加智能化。这也是今后应用智能化技术的主要方向之一[6]。

5.3 体系结构方面：更加集成化与模块化

在信息化时代背景下，电力系统电气工程自动化中应用智能化技术，其中体系结构方面必然会朝着集成化、模块化的方向不断发展。电力系统电气工程模块化需要应用智能化技术，提高电力系统运行规范性，将各个模块集成在一个系统中，从而达到集成化与标准化的目的。另外，运用互联网技术开展电气工程自动化控制，也有利于提高控制工作的效率，加强电力系统电气工程管理能力。