电气工程智能控制系统应用分析

杨闻，晏剑明*，杨津听

1.云南银塔电力建设有限公司，云南昆明，650000；2.昆明电器科学研究所，云南昆明，650033；3.昆明理工大学，云南昆明，650031

0 引言

科学技术的发展使得电气工程自动化控制水平得到了非常大的提升，但在电气工程技术的发展过程中也出现了较多不足，难以满足各行业发展的基本要求，电气工程控制领域需要得到新的突破。电气工程控制领域的一个新的发展方向是对智能控制技术的不断应用，使电气自动化控制功能不断地得到完善，以便可以快速地对各种信息进行收集和处理，消除传统电气工程自动化系统运行中的不足，从而更进一步推动电气工程发展。

1 智能化控制系统应用理论基础

智能控制技术诞生于20世纪90年代，近年来经过科研人员不懈的努力，智能化控制系统在各种领域中的应用不断增加。智能化控制系统囊括各种学科知识，综合性非常强，是各种高科技手段的集合体，其可以利用机械来模仿人的思维，实现对系统运行的智能化管理，替代人工从事各领域的工作。智能化控制技术当前属于技术发展的前沿，在实际应用过程中，需要掌握各种计算机理论知识，才能将智能控制系统的作用充分发挥出来。智能控制系统控制效率非常高，具有较高的控制精度，可以获得传统控制技术无法达到的控制效果。将智能化控制系统应用到电气工程当中，可以有效降低电气工程发生各种故障的概率，实现对电气工程设计的优化，从而降低电气工程系统设计的成本，在促进电气工程发展的过程中发挥作用。

2 智能化控制在电气自动化的应用理论

智能化控制系统运行效果非常突出，具有较高的控制精度，而控制效率以及控制精度是衡量电气工程运行成效的一个主要审核指标。在当前一些先进的智能化控制系统当中，使用了运行速度非常快的CPU芯片，甚至部分控制系统中还通过采用多种芯片组合的方式来实现系统运行控制，更进一步地保障了控制系统的运行速率。在智能化控制系统当中，还包含若干项智能控制技术，能够提升相关工作的效率，简化电气工程设计工序，在各种电气工程中的应用持续增加，并不断向多个方向延伸。智能化控制系统具有非常强的科学计算能力，通过将智能化控制系统与电气工程进行有效融合，可以对系统运行中的各种数据进行收集和处理，对各种设备运行速率进行更加及时的调整，并实现对环境温度的控制，且不需要使用各种语言就可以实现各种信息的交流，能够将系统运行状态以动画或者图像的形式呈现出来。通过应用智能化控制系统，可以进一步提升电气工程控制水平，让电气系统整体运行控制水平得到有效提升，并可结合程序与信息数据分析功能，判断出电气工程运行中是否出现了各种故障和隐患，因此可以在故障彻底爆发之前，将其及时排除掉，提升电气工程安全运行效果，消除各种突发情况对电气工程运行造成的干扰，提升工程运行效果[1]。

2.1 人工智能在电气工程中的应用

随着科学技术的不断发展，电气工程技术与计算机技术、云计算技术和大数据处理技术的关系变得越来越紧密。云计算技术的合理应用为智能技术在电气工程中的应用创造了更好的条件。且智能技术与电气工程技术高效融合可以进一步降低工人的劳动强度，提升生产制造的效率。智能控制系统可以实时监控生产制造过程具体情况，一旦遇到了紧急情况，可以准确做判断、及时解决问题，避免在工业生产过程中出现太大的安全隐患。

2.2 人工智能在电气工程自动化以及控制中的应用原理

首先，应该认真做好人工智能研究的分类工作，并确定怎么使用相关工具来完成某些具有现实意义的应用程序。强人工智能是人工智能技术发展的重要方向，目前比较成熟的智能控制技术包括统计智能、计算智能和传统意义上的AI。AI技术具有较强的自我学习能力，可以在实际应用中，通过不断学习，来有效提升自身解决问题的能力。

2.3 智能控制技术应用优势

（1）设计思路更加简单。当前，各种电气工程智能控制实现方法非常多，控制系统所使用的控制类型和控制方案的关系非常密切。电气工程当中的智能控制系统具有设计思路简单的优点，而传统的控制器设计过程中需要认真做好控制对象模型的研究。在实际构建模型的过程中，需要涉及多种影响因素，控制系统的模型非常复杂，因此对象设计难度非常高。智能技术可以通过函数近似器方式来实现对对象的控制，使用起来更加简单和灵活，各种专业的智能化设计软件也越来越多。

（2）进一步提升控制性能，提升系统适应性[2]。在智能控制技术应用过程中，只需要对控制参数进行适当调整，就可以实现对很多设备的控制，与传统PID控制器相比，可以进一步控制反应时间，减少过冲现象的发生。与传统的控制器相比，智能控制设备可以在更短时间内实现对各种数据和信息的采集，能够有效保证控制系统工作的适应性。设计人员在未掌握足够多的电气工程知识的背景下，也可以很好地完成自己所承担的工程设计工作。

（3）控制一致性高。在传统控制算法应用过程中，需要根据具体控制对象来编写具体的控制算法，但对类似控制对象进行设计的过程中，难以保证控制一致性。通过对智能控制技术的使用，其使用算法不论是对指定的输入数据和还是指定的分析对象，都可以获得很好的控制一致性。

（4）数据处理一致性高。智能化系统运行效率非常高，非常适合在数据处理中应用，且应用优势非常突出，通过将智能控制系统应用到电气工程，能够有效对各种数据信息进行评估，甚至对那些引用次数较少、作用范围不大的数据，依然可以得到不错的评估效果。

（5）操作更加简单。通过将智能化技术应用到电气工程可以进一步对系统运行鲁棒性、时间响应特性以及下降时间进行优化，提升系统运行性能。在具体工作中，不需要额外的人工操作，直接采用自动控制技术手段来进行调节。另外，通过对智能控制技术的应用，还可以实现系统的远程控制。

3 智能控制系统在电气工程中的具体应用

智能控制系统在电气工程中的应用主要体现在如下几个方面：首先，可以实现电气系统运行故障诊断，提升故障排查以及故障修理的速度；其次，通过对智能控制系统的应用，可以实现对工程设计的优化和改良，让电气工程建设整体布局变得更加科学、先进，提升电气工程系统应用效果；最后，利用智能控制系统还可以实现电气工程的智能化控制，让电气工程控制水平更上一个台阶。

3.1 在电气工程故障诊断方面的应用

各种电气工程都处于持续运行的状态，如果出现工程停止运行的情况，就容易造成各种不必要的麻烦。在电气工程设备长期运行的过程中，受各种因素的影响，容易出现一些故障问题，尽管这些问题难以避免，但可以通过应用智能控制系统有效地进行预防。在电气工程运行出现故障之后，技术人员需要及时使用专业设备开展故障检测工作，对故障发生位置信息进行收集，然后对相关故障开展修理工作，在这个过程中需要投入一定的人力、物力和时间，故障排除效率并不是很高[3]。通过应用智能控制系统，能够实现对电气工程运行状态的检测，通过对设备运行状态参数和数据库中的数据进行分析，就可以发现各种设备运行的异常，然后根据发现的异常使用智能控制系统进行自动化调整，从而让各种设备更快地恢复到健康的运行状态。对于无法调整的故障问题，智能控制系统就会直接发出报警，并在屏幕上将故障类型和相关信息显示出来，提醒相关人员更加及时地进行处理。各种变压器在电气工程运行过程中，发挥着非常重要的作用，为了延长变压器的使用年限，就需要认真做好变压器运行维护工作，最大程度地将变压器的性能发挥出来。由于变压器运行状态和周围环境的特殊性，变压器在运行过程中往往会存在很多故障，为了更加及时地发现变压器运行故障并进行解决，可以将变压器智能故障检测和处理技术应用其中。通过各种传感器的应用，可以实现对变压器运行状态参数的提取，然后通过各种数据通信技术的应用，将相关状态数据传输到计算机信息处理中心，通过计算机对相关数据的处理和分析，就可以准确判断出当前变压器运行中是否存在故障，一旦确定故障发生，就会启动故障应对程序，对变压器故障部分进行切除处理，然后发出报警，提醒维修人员尽快对变压器开展维修工作，这在提升工作效率的同时，还可以创造出更多的经济效益。

3.2 在电气工程设计中的应用

电气工程设计是电气工程建设的重要组成部分，如果不能保证电气工程设计质量，就难以保证电气工程后期运行效果，会为后期电气工程运行故障的发生埋下很多隐患。在传统电气工程设计过程中，设计过程非常繁琐，工作人员需要掌握很多电路和电磁力知识，并具有一定的实践工作经验，需要工作人员结合理论和相关经验来设计，因此设计工作开展效率较低，后续设计方案调整难度相对较大。通过将智能控制系统应用到电气工程设计领域，可以实现设计过程的智能化。在采用智能化设计方式时，需要设计人员首先输入设计目标，计算机在智能控制算法的作用下，会得到各种不同的设计结果，并辅助设计人员进行选择，最大程度地保证设计的合理性和科学性。为了进一步验证设计方案的可行性，还可以通过对模拟仿真技术的应用，来对方案的可执行效果进行仿真，一旦发现仿真结果不能满足工程实际应用要求，可以提醒设计人员对设计结果进行优化，从而更进一步保证设计结果[4]。

3.3 电气控制方面的应用

通过将智能化技术应用到电气工程控制领域，可以进一步提升电气工程运行的自动化控制程度，甚至实现各种电气系统无人值守就可以运行，保证了电气工程的运行效果。电气工程控制包含的内容非常多，通过应用智能控制系统，可以在计算机虚拟世界当中对电气工程运行环境进行模拟，通过模拟发现电气工程运行中可能会出现的问题，然后及时采取优化措施，避免这些问题的出现。在传统电气自动化控制中，依靠简单的控制算法来实现各种电气设备的运行管理，控制鲁棒性差，难以实现复杂控制，对各种问题的应对也不够及时。但在应用智能控制系统后，其可以模仿人类思维进行决策，非常适合在复杂系统控制中进行应用，进一步提升了电气工程自动化控制应用范围，提升了电气工程运行效果。

3.4 智能技术在模糊逻辑中的应用

模糊逻辑通常采用的是人类的逻辑思考模式，其认为任何事物在变化过程中，都存在一定的度，一旦超过了这个度，事物的性质就会发生改变。模糊逻辑是以人类的心理学为基础的，通过将传统的数学函数和模糊逻辑结合起来，可以有效判断人类心理的变化过程，并根据需要将这些过程进行分级，然后经过一定的模糊推理，得到相关的模糊推理结果，其中包含了我们需要的信息，通过执行模糊算法就可以得到具体的值。该技术在电力系统的实际应用过程中，可以在电力系统的数学模型比较复杂的情况下，根据相关工作人员的实际工作经验，将其转化成实际的模糊模型，再通过实际输入、模糊推理、解模糊，就可以得到我们想要的答案[5]。

4 电气工程智能化控制的发展趋势

4.1 智能化发展趋势

为了进一步将电气工程智能化控制系统的作用发挥出来，就需要其在发展过程中满足人类社会发展的一般规律。从当前智能化大规模渗透电气信息技术的角度来看，人工智能技术在各行业的应用在不断增加，其作用得到了越来越充分的发挥。通过对智能技术的合理应用，可以进一步提升人力使用效率，进一步改善当前的经济体系，保证经济效益处于不断增加的发展态势。另外，随着智能化技术的不断发展，各种电气设备的智能化控制水平也可以得到更大程度的提升，能够适应复杂设备和复杂作业环境，进一步扩大智能技术的应用范围，让智能控制技术的作用更进一步地发挥出来。

4.2 共享化发展趋势

随着我国科学技术的不断发展，社会经济发展不断提速，互联网技术进步速度非常快，在各种领域中的应用不断增加。随着智能化控制系统的普及和应用，其在更大程度上提升了电气工程领域的发展速度。通过对互联网技术的合理应用，可以提升电气工程中自动化控制系统的共享性，从而帮助各类企业进一步加强对各种新技术的使用，提升各项工作的效率，在推动企业发展和进步的过程中，充分发挥自身的作用[6]。

4.3 通用化发展趋势

随着电气工程自动化技术的不断发展，电气工程领域不断朝着通用化的方向发展，进一步保证了电气工程自动化的运行效果，更加有利于对企业开展监督与管理工作。电气工程自动化领域的通用化发展趋势主要表现在电气自动化设备生产和制造的过程中，其数据接口变得越来越通用化。在各种数据通信接口和数据通信方式得到统一之后，可以进一步保证各种数据传输速度、传输精度以及传输安全性。在程序接口完美对接之后，电气自动化系统的开发时间可以得到进一步减少，使系统维修管理难度进一步降低、各种维修管理经费得到进一步减少，为电气工程自动化的发展，创造更好的条件。

5 结语

时代的发展对电气工程技术发展提出了更高的要求。为了有效解决传统电气工程技术应用中出现的各种弊端，可以直接将智能化技术应用其中，提升各种电气设备智能化运行效果，从而在很大程度上降低相关人员的劳动强度，将员工从危险的工作环境中解放出来，实现对电气设备运行的远程监控，以便对发现的问题及时采取妥善的解决措施。