【摘 要】电力系统中非常主要的一部分就是电气工程的自动化控制,该部分技术水平的高低将对整个电气系统的稳定性造成直接影响,评判电力系统自动化水平高低的最主要途径就是分析系统的智能化水准,所以智能化技术在电气工程自动化控制中的应用具有举足轻重的作用。本文就智能化技术的理论基础、智能化技术应用到电气工程自动化控制过程的优势以及智能化技术在电力系统中的实际应用进行了详细阐述。
【关键词】智能化技术;电气工程;自动化控制;应用
所谓智能化技术,指的是利用计算机科技搭建一种比人工控制还要方便、智能的技术。智能技术的应用能够使数据计算更加准确、快速,控制更加及时、有效,最初在电子工程领域应用最多,现在在科技水平日新月异的背景下,智能化技术已经渗透到各个领域。对于电气领域而言,人们对电能的需求越来越大,各项社会活动基本上都离不开电能的使用,而对于有限的电力资源,如何提高其可利用性,如何更加合理地对电能进行分配等问题一直都是电力行业工作者的重点关注方向。智能化技术正是在此需求背景下被应用到电力系统,实现了电力系统的优化和改良,有效解决了大部分人力所不能及的问题,其发展前景非常广阔。
1.将智能化技术应用到电气工程中的理论基础
智能化技术涵盖范围较广,既包括了智能控制、语言处理,又包含了生物学、信息学等多学科领域,是一种集各领域技术于一体的高端控制技术。智能化技术虽然本身具有一定自动化性能,但是仍需要人工对其进行下达指令,从而间接对各项设备进行控制。由于这种技术吸取了各学科理论知识,具有丰富的理论基础,因而在使用上极具可靠性和可操作性,对于一些高危行业来说,智能化技术的应用充分解放了人工力量,突破了行业瓶颈,使得许多人力所不能及的工作通过智能化设备可以完美的解决。所以这些行业迫切需要引进智能化技术,为其发展提供足够的助力。
电气工程是指专门对电能、电力使用进行研究的一门学科,同样也需要电子技术、信息加工、程序控制等众多理论基础进行支持。智能化技术在电气工程中的普及应用,为电气工程注入了新的活力,使其在系统控制方面更加智能、电力分配方面更加合理化、电能生产更加自动化,很大程度上提高了各项工作的可操作性,完善了生产流程,在整个电力行业的快速发展中功不可没。
2.智能化技术应用到电气工程自动化控制的优点
2.1无需再建立控制模型
利用传统的控制器来实现控制功能,往往会由于被控制对象的复杂性、多样性、多变性而无法精确的掌握它们。带来的问题即是在建立该被控制对象模型时,会遇到大量无法估量、无法控制、无法预测的不利因素。设计过程中忽视任何一个因素,或者对任何一个因素的处理不当就会导致模型的失效。如今将智能化技术运用到控制器中,可以省去建立模型的繁琐,因为智能化控制器可以根据系统的输入,自发地调整预定参数,从而得到理想的输出结果。这种调节机制要比人工控制更加精准、更加快速、更加稳定可靠,彻底摆脱了设计模型中可能出现的不可控因素,使控制系统的性能得到极大改善。
2.2便于整体化地调控电气系统
一般传统的电气控制系统都是分立地对不同环节利用模型进行控制,这样做虽然在一定程度上保证了单个节点的控制效果,但是在各节点衔接处却做得不尽人意,不能保证整体的连贯性、协调性、统一性。现代的智能化控制系统就能有效规避这些缺陷,通过网络系统将电气控制系统的各个节点连接在一个平台,利用计算机的数据采集、分析、处理能力,可以十分便捷地协调控制系统整体参数,综合考虑到各个节点的实际情况,做到“面面俱到”,控制的整体性。
2.3无人化管理
电气控制中经常存在着高压、高空等危险作业环境,人工直接操作会有较大的风险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能化的电气控制系统主要是通过鲁棒性变化、下降的时间和响应的时间来自我调节,三要素的结合保证了自动化控制的工作,大大降低了人力的直接参与度,保证了人员的安全。此外,智能化控制系统可以实现故障的自查和报警。在长期没有维护的情况下,控制系统可能会发生这样或者那样的故障,计算机主机可以根据节点传输过来的异常数据,判断什么地方发生故障,并及时以铃声提醒工作人员。
2.4智能控制器的一致性
该一致性表现在处理不同的数据时,即使输入信号不常被应用,处理器也可以及时作出评估。考虑到被控制对象的变更性强、种类多,所以即使是足够智能的控制器,也不能全面、统一地控制对象。尽管某些节点在不需被控制时也能工作正常,但是不代表全体被控对象都可以正常运行。
3.智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用
3.1神经网络系统
电气系统控制中存在着两个神经网络,一个是在定子电流监控里的电气参数,另一个则是定子转速监控里的机电参数。由于神经网络系统多层的前馈性构造,反向学习算法是其常用的算法,这在使用神经网络诊断监测电气工程的驱动系统与交流电机可以很好的体现出来。神经网络的反向转波算法能在非初始速度和负载转矩波动较大时,实现有效控制,而且定位时间也较传统的梯形控制大大减少。神经网络还能够提高诊断和决策的可靠性,这主要是由于网络有着众多的传感器输入,丰富了数据的来源。神经网络的函数估计器能够用于模式识别、信号处理,所以在电气传动上有着十分广泛地应用。
3.2PLC系统
PLC系统是电力生产中的辅助技术,它的出现是革新传统工业中的继电器,PLC系统在协调生产上发挥着重要作用。例如,煤矿的输煤系统就是由人机接口、PLC组成的,输煤系统的远程I/O站和现场传感器可以实现全程的视频监控,这极大地提高了企业的生产效率。另外,PLC代替继电器工作,在电气系统的安全性和稳定性上也有很大提升。
3.3检测故障和优化设计。
智能化技术在电气工程中的应用可以实现某些节点已经发生,或者将要发生故障时给出提醒,便于工作人员调整检修。使用智能专家系统、神经网络系统、模糊化处理系统都能及时解决这些潜在的问题。电气系统设计是一个相对复杂的过程,传统设计方法需要设计者有着电气、电子、电磁、电路、机械等专业知识,并且能够熟念地将这些知识综合运用起来,这对设计者来说是很高的要求。而现在的设计流程相当成熟,先进了,利用CAD软件辅助设计,不仅在时间上有着极大的节省,在设计的性能上也有极大的提高。
4.结语
所以说,在电气工程自动化控制中融入智能化技术的应用,对提高电气相关设备的工作效率、维持电子系统的稳定运转、提高企业生产质量,都具有重要的现实意义,智能化技术的应用在某些方面还可以高效代替人工,降低了高危行业的工作风险,节省了人力成本,其应用范围非常广泛,应当进一步深化智能化技术在电气工程自动化控制中的应用,积极创建各行各业的智慧化系统。
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论文作者:吴昊,
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第9期
论文发表时间:2019/8/15
标签:技术论文; 电气工程论文; 系统论文; 自动化控制论文; 神经网络论文; 电气论文; 控制系统论文; 《工程管理前沿》2019年第9期论文;