电气工程及其自动化的智能化技术应用

于宙辰 孙明宇

（南京师范大学电气与自动化工程学院 江苏省南京市 210023）

电气自动化技术是新时期电气信息领域发展的一项技术成果。这项技术首次出现在20世纪50年代。它是科学、技术和信息的结晶。随着这几十年的发展，它在很多方面都得到了改善。目前，电气自动化已经成为电气系统、通信技术、人工智能技术等技术领域的综合应用，并逐渐出现在人们的日常生活中，其广泛的应用令人生畏。

当今时代是信息技术的时代，科学技术是推动生产力的重要力量，电气自动化的快速发展必然要依靠科学技术的发展。现阶段，我国电气自动化产品制造业的规模越来越大，一些行业的关键技术研究也取得了可喜的进展。我相信在不久的将来，突破将会逐步实现。此外，产业链的生产技术水平也得到了显著提高。中国的生产制造举世闻名，国内制造水平与世界领先水平的差距也在不断缩小，包括一些世界级的制造技术。在实际的工业生产过程中，通过电气自动化的广泛应用和总结，不难推动一些行业、一些领域的研究工作取得深刻突破。

1 电气工程自动化存在的问题

与发达国家相比，我国电网调节自动化程度还不够高。目前，中国现有的技术并不能将所有的电网连接控制在一起，只能控制一个系统或设备。因此，需要人来协调和控制，这可能会造成人为的错误，导致在需要调整的时候，由于没有做出正确的选择而造成能源的浪费。此外，电能表的作用也不容忽视。功率表是监测和分析电能质量和停电的重要仪器。要想进一步实现节能，就必须对电网中每个有代表性的节点进行监控。现有的电能表大多用于监测和判断电力故障，并给出相应的措施。因此，我们需要进一步开发电能表，监测更多的数据，实现节能。

电网在实际运行中存在着各种损耗，如输电过程中的变压器损耗、电力电缆损耗、无功损耗等。由于这些损耗是由电流通过导线并加热导线造成的，所以这些损耗是不可避免的。但是，可以在保证电网安全稳定运行的前提下，采取一定的措施，使损耗最小化，使电能尽可能少地转换为其他能源，从而达到节能的目的。

目前，中国的新能源主要由风力发电和太阳能发电组成。与火电、水电、核电相比，核电只要运行正常且稳定，即可并网发电。然而，风力发电和太阳能发电这两种对天气要求较高的新能源，却纷纷涌入电网。如果在当地天气多云或平静的情况下，用户用电需求突然增加，而周边火电厂不增加供电，则会破坏供电平衡，甚至导致整个电网发生重大事故。相反，当用户端电力需求突然下降时，如果不采取相应措施，新能源发电厂产生的电力将会过剩并以其他能源形式释放，造成严重浪费。而且天气非常复杂，所以如果你真的想充分利用新能源，基于目前的技术是远远不够的。

2 智能化技术的具体应用优势

2.1 控制一致性

在设计过程中，控制算法是控制对象的传统方式之一。这个过程通过对对象动作的控制来实现对最终效果的把控。在这一过程中，对精确性有着较高的要求，因此，其他控件难以达到理想的效果。而智能控制技术的核心是对输入参数的控制。如果输入参数一致，则可以保证不同对象采用相同的控制方式，从而保证控制的一致性。即通过数据输入，估计尚未遇到或已经遇到的问题，输入已经解决的对策。

2.2 提高系统的适应性

智能控制系统需要强大的信息采集方式进行配套，具有较强适应性的信息采集方式能够满足智能控制系统的信息需要，提高其具体应用效果。但在智能控制过程中，如果操作者不能在短时间内熟练地使用系统，则可以通过语言和信息响应的方式对系统进行控制。

2.3 增强控制性能

学习和了解系统运行所需要的各类参数和取值是控制系统运行的先驱条件。结合实际情况调整系统参数，能够更好的实现系统运行。以模糊控制路基电气系统为例。为了保证系统的完整性，并根据整体发展趋势进行分析。这种效果可以得到加强。与传统的自动控制方法相比，该方法具有许多优点。

3 智能化技术在电气工程自动化控制中的设计

3.1 集中监控设计

集中监控，是智能控制系统中的一个重要的组成部分，承担着监控系统运行情况，保证系统安全的重任。如果将这种思想与电气工程自动化相结合，可以得到不同的结果。有限集中控制，操作方便，操作简单。许多不必要的设计和复杂的步骤可以简化。在集中控制的具体应用中，我们可以发现集中管理的概念。换句话说，处理器对系统的各个部分和功能进行修改，以达到预期的目的。但也存在设计缺陷。它会增加处理器的负载，并且随着时间的推移，长时间、繁重的处理器运行会导致性能下降和速度变慢。

3.2 远程监控式设计

远程监控是智能控制系统的另一大优势，能够实现人工远离危险工作环境进行工作的效果，极大的降低工作环境对人员的影响。与集中监控相比，许多功能得到了优化和改进。但是，远程监控式设计存在一个先天性的问题，即各个组件之间需要进行通信，而通信过程需要一定的时间，这就限制了此种方式在大型电气工程中的应用。

3.3 现场总线式设计

现场总线能够更有针对性的对系统进行控制。在具体应用过程中，项目的时延要求是需要考虑的重点。运用现场总线能够减少隔离设备的配置。仿真器和终端柜的数量也可以减少。更重要的是减少各类线缆的使用与布设，在降低系统复杂性的同时降低系统成本。

4 电气工程及其自动化中对智能技术的具体应用

4.1 智能控制

随着技术的革新，电气工程控制中的智能化水平不断提高，并逐渐取代了传统的控制方式，将系统控制的效率和质量提高到远远高于传统控制方式的水平，并通过实现自动化，大大提高了工作效率。针对某些操作要求高、具有一定风险的工作，智能控制技术能够在一定程度上替代传统的人工操作。在解决疑难问题的过程中，将高超的技术灵活展示，成为控制电气设备正常运行的智慧大脑。

4.2 故障自我诊断

电气工程设备作为一类复杂装置，在运行过程中难免出现故障，这是系统运行中不可避免的正常现象。此时，可以利用智能技术进行扫描，从而快速定位故障点，为后续的故障处理指明方向。运用这种技术，能够极大地节约故障处理过程中对时间和资金的消耗，并且降低重复排障率，提升设备维护效率。

4.3 优化设计

传统上，电气工程设计工程师更严格的要求，对于复杂的理论知识和实际的操作经验都要有丰富的储备，但是，在实际的设计工作中，仍然有可能面对一些棘手的问题，对于这些问题的处理，需要有极强的专业素质，对于一般的设计人员则难以胜任，这样一来，会增加工程的设计成本，降低工程实施的效率。采用智能化技术，可以通过计算机设计出立体仿真模型，能够为设计人员提供直观的辅助设计手段,省去大量的原型制作时间，减少材料损失和时间消耗,这有利于进一步优化设计,对于电气工程的推进效率有着极大的帮助。

4.4 变电站管理

变电站是电气工程的核心部分。变电站的故障会引起电气工程系统的故障。因此，变电站管理在电气工程中显得尤为重要。智能技术在变电站管理中的应用，可以有效提高自动化管理的效率和水平，实时跟踪变电站的生产运行情况，针对不同的变化采取有针对性的保护和控制措施，保证电气工程的效率。

4.5 电网调度

电网调度是变电站应用的主要过程。电网调度需要平衡多区域的电力供应。电网调度包括计算机服务系统、计算机网络等，并将广域网连接在一起，实现对电网工作有效性的监测和对电站供电的合理控制。智能技术的有效应用，可以随时监控电网调度的运行状态，防止电网出现电力问题，保证电气工程工作的安全进行。

4.6 在农业中的应用

我国自古以来就是一个农业大国，农业在我国长期以来占据重要的位置，是保障国计民生的基础产业。但是，长期以来，传统的农业生产属于劳动密集型产业，要大量的人力和时间作为产业延续的保障，生产出的农作物在收获时节也会因人力投入不及时或劳动效率问题造成浪费。随着电气自动化技术应用很大程度上改善了这一情况。电气自动化控制系统可以直接操控生产机器对其进行作业，机械操控，更加省时省力。

4.7 在建筑领域的应用

电气自动化技术可以控制和操作的设备,主要是在建筑业,建筑需要大量的设备,自动控制的电气自动化技术,可以有效地减少错误失业,提高效率,同时,电气自动化技术工程,分布,员工还提供大的安全保护。

5 未来电气自动化的发展方向

5.1 实现专业化

电气自动化技术是一种混合的几个技术于一体，这需要全体员工技术掌握，但是现在，相关人员技术和心中没有完全煮熟烂，在操作中，这种技术不仅可以让大打折扣的技术，但也可能带来一些负面伤害，所以后来的电气自动化技术的发展，除了技术本身的发展，就其相关人员共同发展。这就要求公司定期对他们进行严格的培训。每次技术改进都要对相关人员进行技术培训，以提高其业务能力和管理水平。电气自动化技术正处于发展阶段，员工也处于持续学习阶段，两者相辅相成。员工不仅是这项技术的操作人员，也是维护人员，所以有必要对设备的维护有一定的了解，尽量尽快解决设备的常见故障，以减少延误造成的损失。

5.2 实现市场化

市场发展的目标是现代各行各业的发展,也是现代发展趋势,电气自动化技术自然也要“入乡随俗,所需的电气自动化系统设备、零部件和其他必要条件市场,当然,公司决策者必须有足够的市场经验,能够看到市场趋势,计划,根据市场的方式,这样才能在各种各样的以市场为导向的经济力量在不败之地,此外,也有自己的性格,继续研发高新技术,家里做生命的根源,也是很有必要的电气自动化技术实现市场化道路。

6 结束语

随着我国科学技术的快速发展，电气工程自动化智能化技术水平也在迅速提高，其优势将得到显著体现。在电气工程自动化系统的设计中，必须明确智能技术的理论和基本问题，使自动控制能够灵活地应用于智能技术中，从而有效地提高电气工程自动化产品的开发效率。科学技术的快速进步和电气工程自动化智能研究者应该与时俱进,积极学习,努力创新,在设计中使用的智能技术,显示智能便利和优势,但也提高电气工程自动化的智能水平,促进电气工程自动化智能化的迅速发展,造福社会。