摘要:人工智能的研究主要包括:图像识别、语言识别、机器人、专家系统和自然语言处理等系统。电气工程主要是研究和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等领域。笔者结合自己的研究,探究智能化技术在电气工程自动化中的应用。
关键词:智能化技术,电气工程,自动化,应用探讨
一、电气工程及智能化技术概述
1.1电气工程的概述
电气工程就是电工程,它包括电力系统、电能的产生、电网的设计、电力设备的设计,高电压下气体绝缘的性能等方面。在二十世纪中期,我国电力系统容量就达到了一定的千瓦数量,但是当时电力系统自动化容量没有超过10万千瓦,主要应用单项自动装置系统,以安全保护和过程自动调节为主。20世纪50年代后期,我国对电力自动化技术开始研发,扩大了我国电力系统规模,使电力自动化系统的单机容量超过20万千瓦,并在此提出了新的要求:加强经济调度系统的稳定和综合自动化管理工作。
1.2智能化技术概述
随着科技的发展与进步,计算机编程技术可模仿人类的大脑,例如分析、收集、回馈、处理以及交换信息,因而,计算机以模仿人类大脑的形式,在一定的程度上促进电气工程的自动化发展的步伐。在日常生产、分配、流通与交换中,均需电气工程的自动化控制,并且通过电气工程自动化的控制,可有效实现自动化电气工程,提高工作的效率,进而促使生产与工作总体的效率有所提升。人工智能特殊性是由于其具备三种能力:行为能力、感知能力以及思维能力,因而,人工智能发展的潜力无限大。电气工程自动化作为一门电气信息类的新兴学科,主要应用于信息处理、控制运动、管理及决策、电子电力的技术、工业过程的控制、检测及自动化的仪表与电子及计算机技术等领域。
二、人工智能的应用现状
随着人工智能技术的不断发展,很多研究人员展开了针对人工智能在电气工程自动化控制方面的研究,例如:应该如何将人工智能系统应用于故障的诊断和预测、电气产品设计优化和保护与控制等领域。在优化设计方面,设计电气设备是很繁琐的工作。它需要对电磁场、电路、电器电机等学科的知识综合性的运用,同时还要使用以往设计中的经验。设计以往的产品时,通常是在根据经验和实验的基础上,通过手工的方式开展的。这样的设计过程很难取得最优的设计方案。电气产品的设计随着计算机技术的发展,逐渐由手工设计向计算机辅助设计不断转变,使开发产品的周期大大减少。尤其是在引进了人工智能技术之后,更加促进了CAD技术的发展,大大提高了设计产品的质量和效率。人工智能技术在电气设计方面的应用主要包括专家系统和遗传算法。其中的遗传算法是一种优化的先进算法,在产品的设计优化上有举足轻重的作用。因此电气产品的人工智能化设计很多都采用了这种方式进行优化。
三、智能化技术在运用过程中的优势
1、不再需要建立控制模型
在自动化过程中利用传统的控制器来进行控制时,经常会因为被控制对象具有比较复杂的动态方程,因此没有办法对其进行准确的掌握,这就会导致在对该对象模型进行设计时出现大量的无法估量、无法预测的客观因素,例如部分参数的变化。如果不能掌握此类因素,设计出来的模型也就不可能精准,最终自动化控制的实际工作效率在一定程度上也会降低。智能化控制器省去了对被控对象模型设计的工作,因此它从源头上避免了那些不可控因素的出现,使自动化控制器的精密系数得到了提升。
2、便于对电气系统进行调整控制
智能化控制器的另外一个优势就是,它可以通过鲁棒性变化、响应时问以及下降时间来对系统的控制程度进行随时调节,从而使自身的工作性能得到有效地提高,使自动化控制的工作得到最基本的保障。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由此可见,在任何情况下,智能化控制器都要比传统的自动化控制器的调解控制功能更具有优势,也更加适合用在电气工程自动化的实际工作中。此外,智能化控制器还有一个好处,那就是在对电气设备进行调节控制的过程中,只要依靠相关数据的改变它就可以自行调节,不需要有专业的技术人员在场。在一定程度上它还可以进行远距离的调节控制,这就实现了电气工程无人控制的自动化控制目标,这对电气工程自动化控制的发展有着巨大的影响。
四、智能化技术在电气工程自动化中的应用探讨
1.电气工程中电网调度的自动化
由电网调度中心的服务器、大屏幕显示器、工作站以及相应的计算机网络等共同组成的称之为电网调度的自动化系统。而实现自动化的表现方式是通过电力系统上专用的局域网将其处于在调度范围内的夏季电网调度中心、发电厂以及测量的控制设备等变电站终端实现有效连接。
由此我们可以知道,将电气自动化技术应用在电气工程中有着很重要的作用,主要就是能过实现实时评估电力系统的运行状态,并根据所积累的数据来对电力负荷进行预测,故而在此基础上将发电控制和经济调度实现自动化,但是这样的一个要求只有在省级以上的电网才给予要求。电力系统在运行的过程中要实现实时的进行数据上的采集和处理,并根据数据进行监控,且在数据支持的情况下对电网的运行状态和安全进行掌握,使其能够很好的适应现代电力市场的运营需求。
2.电气工程中发电厂分散测控系统
电气工程中发电厂分散测控系统在实际的应用过程中一般采用的是分层分布的结构,其组成是由以太网、远行人员工作站、过程控制单元以及高速数据通讯网等等方面。而这里说的远程控制单元就是由只能做输入和输出的模件与可冗余配置上的主控模件一起共同组合而成,且主控模件又是通过冗余智能上的输入与输出和总线上的输入与输出来进行通讯的。
其中过程控制单元是可以直接用于生产运行过程中的,并且直接接受热电偶、热电阻、开关量和现场变送器等等设备上的信号,还可以再运算完成以后在对设备的运行状态和参数来进行实时的打印、显示和信号的输出,以此来直接驱动其执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中的生产运行过程的联锁保护、控制和检测等方面的功能。
3.电气工程中变电站的自动化
电气工程中的变电站应用的是自动化技术,其主要的目的在于取代人工操作、人工监视和电话通讯,并根据相应的情况来加强对变电站的监控能力,并且还可以实现在变电站上运行的水平和效率都有所提高。这也就是说,变电站中应用自动化技术就是为了全方位的,多层次的来监视变电站各种电气设备的运行状况,完成有效地控制。
该自动化的特点有:以全微机化的设备来代替以前使用的电磁装置,并实现计算机屏幕化操作上的监视,在数据传输过程中实现自动化运行的管理和统计记录,是利用计算机电缆来代替电力信号的电缆来实现的。这也就是说电气工程中变电站自动化是电力现代生产中一项不可获取的部分,也是因为可以很好的满足变电站中的各项操作任务而成为了电网调度自动化中的一个不可分割的重要部分。
结语
综上所述,有感知能力、行为能力和思维能力共同构成了人工智能技术。人工智能体现了自动化的特征,所以可以将人工智能化技术广泛应用在电气工程自动化控制中,智能化技术在电气工程自动化控制中应用可以发挥很大的作用,能有效促进电气的优化设计,能及时对故障进行诊断,还能实现自动化控制。不断提高电气工程效率。进而更好的为人类社会服务。
参考文献:
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[2]李毅.探析人工智能技术对电气自动化的实践应用[J].中国电业,2012(6)
[3]姚崇武.浅析如何做好建筑电气工程中的质量管理[J].中华民居(下旬刊),2012(6):342-343.
论文作者:尹品尧
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/3
标签:电气工程论文; 人工智能论文; 技术论文; 变电站论文; 电网论文; 自动化控制论文; 控制器论文; 《电力设备》2018年第30期论文;