电气自动化控制中的人工智能技术

电气自动化控制中的人工智能技术

发表时间：2017-12-11T16:15:06.273Z 来源：《基层建设》2017年第26期作者：孙玉祥[导读] 摘要：为了提高电气自动化系统的工作效率及质量，从而保证电气自动化系统处于正常运转状态，进而为电力企业节约更多成本，便有必要在综述人工智能概念的基础上，分析电气自动化控制应用人工智能技术的必要性，就提出具体的应用要点进行深入探究。

广东鼎泰机器人科技有限公司广东东莞 523000 摘要：为了提高电气自动化系统的工作效率及质量，从而保证电气自动化系统处于正常运转状态，进而为电力企业节约更多成本，便有必要在综述人工智能概念的基础上，分析电气自动化控制应用人工智能技术的必要性，就提出具体的应用要点进行深入探究。然而，从现阶段我国电气自动化控制技术水平来看，仍停留于粗放型阶段，尚存在较多问题亟待解决。

关键词：电气自动化控制；人工智能；应用要点近年来，随着我国经济不断发展，城市规模不断扩大，电力企业数量不断增多，电气自动化控制技术水平已取得一定进步与发展。同时，为了顺应时代发展潮流，满足日益严格的控制工作要求，电气自动化控制的工作重心逐步向应用人工智能技术转变。其中，人工智能英文简称AI，指研究开发用于扩展、延伸及模拟人类智能的技术、方法、理论及应用系统的新兴科技，是计算机科学的重要组织部分，以了解智能实质为出发点产生全新与人类智能相似方式作出反应的智能机器，涉及专家系统、自然语言处理、图像识别、语言识别及机器人等领域[1]。鉴于此，本文针对电气自动化控制应用人工智能技术的研究具有重要意义。

1.电气自动化控制应用人工智能技术的必要性

相较于其他技术，电气自动化控制技术较为复杂，涵盖自动化经营、自动化生产调度、自动化信息传输、自动化安全保护及自动化检测调节5个方面，以保证电力系统供电持续性及安全性为前提，提高电力系统供电效率及质量[2]。然而，从现阶段我国电气自动化控制技术水平来看，仍停留于粗放型阶段，基本满足供电系统供电需求，逐步向协调化、智能化及集成化方向转变，现已形成发展稳定的产业结构。同时，现代电力系统着重强调综合运用人工智能技术，利用信息技术、互联网技术及多媒体技术组建具有区域特色的电力系统，并且控制系统由传统开环控制向闭环控制转变，例如：高电压向低电压转变等，以达到为电力企业节约更多成本的目标。

一般说来，传统电力系统电气元件类型复杂，成本投入大且维修难度高，存在无法全面监控使用情况的问题，而电气自动化控制系统电气元件类型相对单一，数据监测、数据处理、数据分析及数据收集等工作开展难度小，不仅能丰富传统电力系统的功能，还能简化电力系统操作流程以达到压缩成本投入的目标[3]。如何切实解决电力系统与人工智能技术设备间兼容问题，是电气自动化控制技术在发展进程中所面临的主要问题，特别是电力系统中微机设备类型较为多样，存在一定兼容难度。此外，受电力系统特殊性的限制，电磁条件相对恶劣，微机设备普遍处于强电磁干扰作业条件，存在引发系统死机、数据丢失及错误驱动等问题，直接影响电力系统作业效率。

2.电气自动化控制应用人工智能技术的要点 2.1故障检测

电气设备故障普遍出现于生产事故前期，具有非线性及不确定性等鲜明特点。由此可见，设备出现故障前实时监测判断设备故障类型，采取定位维修法排除设备故障保障设备处于正常运转状态具备显著价值作用[4]。因此在实际应用的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持实事求是的工作原则，应用人工智能技术以确保电气设备处于正常运转状态为前提，实现故障准确定位、及时隔离及快速修复，并且人工智能技术中专家系统、神经网络及模糊逻辑等技术广泛应用于电气设备故障检测诊断中，以电力系统中变压器为例，应用人工智能技术分析变压器油液中气体，以分析结果为基础可全面评估变压器故障类型及故障程度，甚至可应用于电动机及发电机故障检测诊断。

2.2设备设计

电气设备设计是一项复杂性及综合性的系统工作，不止需要综合应用电磁场、电路及电机等方面知识，更需要积累丰富实践经验，而传统设计模式以简单实验及手工经验为依托，存在着一定的设计难度[5]。因此在实际应用的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持具体问题具体分析的工作原则，应用人工智能技术实现计算机辅助设计电气设备突破传统设计模式的限制，不仅能缩短电气设备研究开发时间，还能扩大电气设备应用范围。同时，如何应用人工智能技术提高电气自动化控制系统的作业效率，是技术人员在实际工作过程中所面临的主要问题，而应用人工智能技术替代人工脑力，实现电气设备自动化作业，大大减少人力成本投入。

2.3过程控制

作为实现电气自动化控制的首要步骤，过程控制效果直接影响电气自动化系统的作业效率，并且过程控制普遍由人工智能技术中计算机运行程序实行控制。因此在实际应用的过程中，技术人员主动转变传统工作理念，坚持可持续性发展的工作原则，应用人工智能技术实现过程控制智能化以达到提高系统自动化水平的目标，通过计算机运行预先编制好的控制程度实现智能化控制，满足电力企业实际生产需求。同时，电力系统操作步骤复杂，操作流程严格，一旦人工操作失误极易引发系统故障存在造成经济损失的可能性，应用人工智能技术能优化电力系统操作流程，实现电力系统远程控制，进一步提高电力系统运转效率，客观上降低生产风险事件的发生率。

3.电气自动化控制应用人工智能技术的实践

伴随人工智能技术不断发展，以国家电网为典型代表的电力企业现已启动以人工智能技术为基础的智能电网建设项目，并且取得一定进步及成果。为了保证电力系统处于正常运转状态，满足用户供电安全性、及时性及有效性的要求，做好系统故障检测维修工作具备显著价值作用。然而，从现阶段电力系统故障检测维修水平来看，传统检测维修工作模式以故障后维修法为主，人员及设备抵达现场时间长。如何缩小电力系统故障影响范围，是电力网络在实际建设过程中所面临的主要问题。应用人工智能技术建设智能电网不仅能促使电网具备一定的故障自愈功能，降低由于突发故障所造成的经济损失，还能实现配电网中配电设备及关键设备的可视化管理。

其中，可视化管理能准确检测配电网中设备是否存在异常情况，一旦检测到设备故障时自动快速启动维修决策程序保证设备故障处理响应快速高效，并且启动维修决策程序时智能隔离故障区域，实现配电网故障自动诊断、自动排除及自动恢复。同时，缩短电力系统故障处理时间，尽量压缩至秒级，不仅能减少用户恢复供电时间，还能避免扩大由于系统故障所造成的经济损失，尤其是自动隔离环节，能有效缩小停电范围，保证配电网处于正常运转状态。此外，人工智能技术不止适用于电网检测、诊断及恢复等环节，更适用于智能客户端，面向用户提供良好的服务。

4.结语