基于智能化技术在电气工程自动化中的应用论文_吴芳

基于智能化技术在电气工程自动化中的应用论文_吴芳

(广州南方电力集团电器有限公司 广东广州 510285)

摘要:我国的电气化科技技术快速发展,人们对电气工程自动化要求越来越高,电气自动化技术向智能化方向发展,传统电气工程自动控制方式已不适应时代的需求,借助智能化技术对电气工程自动化系统进行改造,促使自动化控制技术得到更新换代。本文通过阐述自动化智能控制技术的含义和主要特点,针对智能化技术在电气工程中的多个方面的应用方向进行初步探究,以便于继续提高电气工程自动化技术应用水平。

关键词:智能化技术;电气工程自动化 ;特点;应用

一、引言

我国社会经济的快速发展、科技技术的推动给电气工程带来了极大的发展,电气工程自动化技术得到了广泛应用,自动化控制系统在电气工程中已成为重要的组成部分,智能化技术作为当前先进科学技术的代表具有更大的优势,在电气工程自动化应用中主要体现在电力电子技术系统、信息数据收集系统、信息处理系统、自动化控制系统等方面,智能化控制器与传统控制器相比,能处理大量数据且反应速度快捷,大幅提高自动化系统控制效率。因此,分析智能化技术的优势,探究智能化在电气工程自动化中的应用具有较重要的意义。

二、智能化技术的含义和具备的特点

智能化技术在二十世纪五十年代就有科学工作者提出了并进行长期不懈的研究和技术跟踪,逐渐形成了一套较为完整的智能系统理论体系,它综合集成了计算机技术、信息技术、网络技术、自动化控制技术、物理学、机械电子、生物学等多个学科,智能化技术融合了人工智能、计算机科学技术等方面并加以扩展,涉及的逻辑学、遗传算法、自适应控制等新兴学科内容,因此,智能化技术不是一门单纯技术,它集成的技术能实现信息数据收集、分析、处理、反馈等功能,它在自动化控制中的应用能极大地推动电气工程自动化的技术进步。

电气工程自动化的传统技术与智能化技术相比,智能化技术作为前沿技术具备更强的优势和显著特点,在对电气工程自动化领域应用方面具有较强的引领和促进作用,并且作为当前重点发展的方向,智能化技术具备的特点有如下几个方面:

1、提高电气工程自动化控制水平

传统电气工程自动化控制系统虽然能直接管理控制系统,只能对较少的模型对象实现控制,但对于自动化系统中的数据无法实现智能分析和处理,当运用了智能化技术后,它能够对系统中的大量数据进行处理和分析,对数据的结果有适合的处理方式,且能通过自动操控方式控制调节,减少了需要的系统资源,大大提高快速反应速度,在无人控制状态下保证了自动化系统的科学性、安全性,实现了良好自动化控制效果。

2、提高了电气工程自动化控制功能

电气工程自动化系统传统控制功能较复杂化,需要人工干预环节多,操作的流程较为复杂而且要求也比较严格,当人为因素操作失误极容易引发严重的运行事故或机械故障,并造成经济损失,电气工程科学工作者在保证大量电气设备稳定安全运行前提下,尽量减少人工干预环节和流程进行了大量的研究,引入智能化技术对数据进行分析后减少了人工干预步骤,在当前电气工程发展应用需求不断增多情况下,智能化技术自动操控的优点突出,通过快速提高系统响应时间、减少下降时间等方式实行联合控制,可以在电力机械设备发生事故后及时采取应对措施,优化系统运行资源,大大增强自动化控制系统的抗风险能力和可靠性,最大程度上保证机械设备正常运转。

3、提高电气工程自动化数据准确度

电气工程自动化控制中重要的参数指标是保证准确度,传统电气工程自动化控制过程处理数据量少,而且控制的模型对象比较单一,同时控制多个对象数据处理准确率不高,智能化控制器能实现高精确度且能高效化,它采用了运行速度快的CPU、RISC芯片,控制系统由多个高速CPU芯片并行处理,智能化控制系统应用对象较多,它能自行对控制对象输入的数据进行判断,能快速响应并作出数据统计,数据处理的准确度大大提高,保证数据了高效和准确。

4、提高了自动化系统控制环节流畅度

智能化技术在电气工程自动化运行过程简化了系统控制的流程,使系统控制更合理,促使生产效率大大提高。传统电气工程自动化运行参数出现问题时,整个系统都会受到影响,尤其是遇到复杂的系统参数出错无法检测出来时,控制管理难度较大,为后期维护带来很大困难。应用智能化技术后对系统控制环节进行优化,减少专业技术人员人工判断、分析数据量,使整个控制流程流畅度得以提升。

5、控制模型不用再建立

传统的电气工程控制环节比较复杂,通常要建好控制模型和控制对象,控制对象动态方程较为复杂化,由于无法较好掌握控制对象模型,进行对象模型设计时产生的不可估测的客观因素,如参数变化导致设计完成的模型不准确,降低了自动化控制工作效率,智能化技术的引入省去了复杂对象模型设计环节,提高了工作效率同时也提高了自动化控制系统精确度。

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三、智能化技术在电气工程自动化控制应用

1、电气工程自动化控制系统中的应用

电气工程自动化控制系统高度集成化,自动化系统集成了机械设备自动化、计算机学、物理学等多个学科领域,传统的电气工程自动控制主要是靠监测系统大量数据实现管理的,由于工作量较大,数据处理速度慢,准确率低,信息技术、网络技术快速推广应用,当智能化技术应用到传统自动化系统中后,与传统自动控制相比,它能实现无人操作控制、远距离控制、系统智能调节等多种功能,使电气工程自动化控制水平得到飞速提高。

电气工程自动化系统控制智能PLC系统随着电力行业技术发展得到推广应用,该智能系统在操作人员控制下能现场实时控制继电器,并能够自行切换状态,大幅度提高电力行业生产效率,电气系统的可靠性也得到了提高。

2、提升自动化产品设计水平的应用

电气工程自动化产品设计模式在传统设计模式下周期较长,随着CAD、CAM等计算辅助技术应用普及化,设计的周期大为缩短,而且传统模式下的设计是通过大量数据建立的模型,在复杂的模型条件进行设计工作量大,且难度也较大,在智能化技术对自动化产品进行优化设计,大大降低设计工作量,设计难度也降低。电气工程自动化产品设计应用智能化技术,智能化技术在优化设计中运用遗传算法和专家系统,这两个方案是优化设计主要方式,遗传算法自动指引优化设计,具有安全性高和可靠性好,应用空间较广泛,专家系统综合了某个领域专家对数据处理知识和经验,通过合理推理和智能算法模仿专家处理系统问题,最大限度发挥人工智能模拟人脑判断的能力,优化产品设计,随着人工智能技术不断进步,这项技术应用前景受到人们的青睐。

3、自动化控制系统故障诊断和分析的应用

自动化控制系统的重要作用是对故障问题进行诊断。电力系统和电气设备的长期运行中部分零配件老化或磨损容易发生故障,还有部分故障隐蔽性较强不容易发现,当故障出现后不能及时处理,电力系统的安全性无法得到保证。传统的检测方式需要耗费大量的人力和物力,效果不显著,智能化技术的应用对自动化控制系统故障诊断有较好的效果,它能够建基于渗漏的汽油味进行监测,发现有渗漏能及时发出告警和定位故障部位,实时监测系统的正常运行,智能地对系统故障作出判断,故障诊断时间大大缩短,降低故障发生概率,提高了控制系统运行的稳定性和经济效益。

4、自动化系统在人工智能控制的应用

电气工程自动化技术的不断发展与先进的技术应用分不开,人工智能控制技术是未来电气工程发展的加速器,智能化技术应用到电气工程中大大加快了该行业的发展,提高了生产效率和管理水平。人工智能控制技术主要应用的方式有:收集和处理控制系统实时数据并能实时监控系统运行的各个环节,利用可视化输出运行状况,动态显示电压、电流情况并进行监测,断路器、隔离开关、所需的计算量均能自动生成趋势图供参考分析对运行中的电气设备和电力系统能智能监视,系统控制人员通过监控屏幕能实现控制系统的功能。全系统的模拟量能进行控制并形成监测数据库,建立的数据库能自动分析和处理,操作的专家系统能实现运行日志、报表处理、运行故障检测等多种功能。在故障检测方面能模拟开关量变化、波形捕捉并对故障特征和频率分析。通过可视化操作系统能控制断路器、隔离开关等设备,还能调节励磁电流,系统操作人员有相应的权限限制,方便值班管理。设备开关状态在智能监控设备运行过程中能动态监控,出现异常值能自动发出警报,以便能及时处理问题。

5、神经网络控制技术在电气自动化中应用

神经网络控制技术是近年来发展较快的一门技术学科,在模式识别、信号处理方面应用较为广泛,神经网络技术能大大减少定位时间,与梯形控制法相比它的性能更强,具有非线性一致函数估计器并且具备多层次能力并能反向学习算法,快速有效地控制非初始速度、负载转矩变化。神经网络子系统中能通过机电设备参数来控制转子速度,也可能够通过电气设备运行参数判断定子电流状态,并能作出判断和控制模式。因此,智能神经网络在电气传动自动化控制功能得到快速推广应用。

四、结语

智能化技术作为计算机技术一个重要分支,它的理论是对人工智能的继续发展、延伸,它以人工智能为基础,制造出能模拟人类智能操控的机器,智能化技术在提高电气工程自动化的应用水平有非常重要的意义和较强的促进作用,智能化技术不但能提升整个自动化控制系统的性能,还在控制系统优化设计、快速检测故障等方面得到广泛应用,提高了检测故障的准确性和工作效率,保障了电气工程自动化控制系统运行的安全性和可靠性,具有非常重要的应用价值,给电气工程带来了前所未有的变化,促进了电力工程行业的发展。

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论文作者:吴芳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期

论文发表时间:2018/4/13

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