基于智能化技术在电气工程自动化中的应用

丁旺

（深能保定发电有限公司，河北 保定 071000）

0 引言

在电气自动化技术持续发展的大环境下，电气工程的生产及管理水平都在全面提高，多个领域都逐步实现了电气自动化生产和管理模式。从电气工程产业发展趋势角度来讲，智能化是更为远大的目标。智能化不是自动化技术的简单升级，而是将多种现代科技全面升级、充分融合，以提高电气工程生产管理效率，并具备自我识别、自我管理以及自我成长的技术。

1 智能化技术在电气工程自动化中的应用优势

电气工程自动化系统当中，通过智能化技术的应用，可以实现对控制器的智能化升级。相较于传统的自动化控制系统，智能化技术的应用优势主要有以下几点。

1.1 良好的适应性

传统的电气工程自动化控制器要严格按照事先设定好的程序或指令运行，但是当技术人员出于工作需要，或是系统面对新的生产要求时，往往又需要对模块进行调整或者升级。而基于智能化技术的电气工程控制器在面对新的数据指令时，能够对其进行识别分析，并自动做出响应。通常情况下，智能化控制器在控制对象的时候，不用立刻采取行动，可以实现不错的控制适应性。但是，这不代表智能化控制器的运行逻辑是绝对性的，如果控制对象发生改变，智能化控制器会评估和分析控制指令以及可能产生的控制效果，然后判断是否要进行操作控制以及发出警告信号。如今，在对自动化控制系统进行设计时，设计人员会对纳入大数据及传感器分析系统，进一步实现控制器的适应性。

1.2 简化控制流程

在传统的电气自动化控制机制下，设计及技术开发人员需要模拟大量的生产管理环节，并将每个环节和程序在系统中进行设定，工作量较大[1]。实际上，如此复杂的控制流程也是受制于传统自动化机制本身特质的影响，尤其是在针对被控制对象进行程序设定时，需要进行大量的数据计算和模型建立流程。而对电气自动化控制模块进行智能化升级之后，不仅能够全面提升系统的运行效率，还能够减少控制流程，并简化模型建立环节，进而减少系统再控制运行过程中存在的不确定因素。

1.3 提高系统运行稳定性和安全性

传统的电气自动化控制系统运行过程中，在运行维护、保养、故障检修等管理环节中，对相关专业人员的依赖性较强。因为自动化控制系统的核心在于按照运行要求对各设备、装置进行控制，但是在面对故障及系统异常情况时，其往往不能自行处理，甚至出现系统停摆、发生安全事故等严重问题。而电气智能化系统当中，系统的自我诊断模块能够实施检测系统各个部件的运行状况，并对各部分传感器收集到的数据进行分析，进而判断系统运行状况。基于此，可以实现对故障的提前预估、规避，以及对故障问题的和利用应对和紧急处理。从专业的角度来讲，智能化控制系统具有自我诊断、自我成长的功能，可以有效保证系统运行稳定性和安全性，一定程度上也降低系统的后期运维成本[2]。

2 智能化技术在电气自动规划控制中的应用分析

2.1 电气设计方面

在电气化产品及系统的开发过程当中，电气设计时至关重要的环节。在当代人工智能技术飞速发展的大环境下，电气产品的设计流程和方式都发生了巨大的变化。基于智能化技术，可以实现对电气产品设计环节的简化，进而提高设计效率。例如，可以通过遗传算法、专家系统来实现对电气产品的设计。首先，使用遗传算法可以对电气产品功能运行过程进行模拟，然后明确其中内容，同步实现对结构对象的操作。在该环节中，无需设定相应的标准，系统可以自行调整搜索的方向，进而实现搜索空间的自动优化。专家系统指的是相应专业领域中大量专家研究成果及实践经验的集合体，可以通过这些既定的研究实践成果对设计流程进行评估，让系统具备模仿人类专家进行决策的工作能力。通过这类技术，可以实现对电气产品设计环节的优化，进而提高系统设计水平[3]。

2.2 电气设备操控方面

在传统自动化技术机制下，绝大多数电气设备的运行，都需要相关人员进行操作或监督。而电气设备的稳定运行，需要多方面专业知识充分融合，对操作管理人员的专业素养要求较高。而基于智能化技术的应用，可以充分使用智能化控制器来胜任更多人员亲自参与的工作内容，进一步实现对系统的自动化控制。智能化控制器在对系统设备进行控制时，是以模拟全流程运行效果为基础，所以可以实现对系统控制效率的全面提升[4]。

如图1所示，基于智能化技术的电气工程控制系统，可以实现自主化和高效化的系统控制。首先，可以实现对系统运行数据的采集、整理、处理和储存，同时还可以对所有开关量和模拟量进行采集和储存[5]。其次，系统可以通过显示屏对系统运行状况进行可视化的动态模拟，重点显示电压、电流、系统温度等，并自动生成各时段的趋势图。另外，系统还可以基于专家系统自动生成报表、运行日志、储存分析数据等。并且，通过智能化控制器可以对电动隔离开关、断路器进行监测和控制，根据实际情况控制励磁电流，而这些功能不仅可以在合理范围内由系统自行控制，还可以根据相应权限机制与人员协同控制。

2.3 事故及故障诊断方面

在电气工程自动化系统当中，可以通过模糊理论、专家系统、神经网络等，对系统故障及相应事故进行智能化监测、管理和处理。例如，在电气工程系统当中，变压器是至关重要的设备。而针对变压器的故障诊断和保养，传统方法是收集并分析变压器油中的分离气体，整个过程比较麻烦，并且识别分析容易受到环境及人员专业能力的影响[6-7]。尤其是在如今电气工程系统规模越来越大、结构越来越复杂的情况下，设备故障的不确定性、非线性特点进一步被放大，传统诊断及检测方法的有效性越来越低。通过智能化系统，来对系统各个部位运行数据的实时收集和分析，结合模糊理论、专家系统和神经网络，不仅可以在故障发生时及时采取有效措施进行处理，还可以在故障发生之前进行预估，并配合相关技术人员采取有效措施进行规避或降低损失[8]。

3 结语

综上所述，电气工程产业的发展，对当代社会的重要性不言而喻。随着电气工程系统规模越来越大、用户要求越来越高，传统的自动化控制管理机制逐渐表现出一些问题和短板，为此，相关单位和技术人员应当积极对传统自动化技术及控制管理机制进行研究，结合时代需求，对其进行智能化升级。通过将模糊理论、专家系统、神经网络等技术理念融入到电气工程自动化机制之中，提高系统运行效率、质量和稳定性，并实现系统的自我诊断、自我控制、自我成长，进一步提高电气工程产业的发展水平。