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摘要:现阶段,我国的经济发展的十分的迅速,科学技术的发展也越来越完善。随着科学技术的不断发展,计算机科学技术已经普及到生产生活中的方方面面,电力自动化控制系统也得到了完善的发展,与此同时,人工智能系统在电气自动化控制中的应用也取得了一定的成效,与传统技术相比,人工智能有着巨大的优势,该种技术主要是建立在计算机与网络技术中,能够解决很多传统技术难以解决的问题,将人工智能应用在电气自动化控制系统中可以有效提升设备的使用效率与使用质量,本文简单阐述了人工智能技术的概念及特点,主要分析了人工智能技术在电气自动化控制中的应用。
关键词:电气自动化;人工智能化;研究
引言
随着科技生产力水平的飞速提升,电气企业为了更好的适应社会生产力的需要,引进现今发达的科学技术提高企业生产力尤为必要,人工智能技术正是在这一形势下应运而生的,将其应用到电气自动化控制运行中不仅能够确保其内部程序的安全运行,还能够在一定程度上提高企業生产效率,为电气企业创造最大化的经济效益,提高电气企业在社会经济中的地位。
1人工智能化理论的产生和发展
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸、扩展人的智能理论、方法、技术、应用系统的一门新的技术科学。人工智能化的概念在二十世纪五十年代被提出后,一直以较好的状态发展,并且逐渐形成以计算机为核心,包括哲学、医学、生物学、心理学、自动化、控制论、信息论与数理逻辑的综合性科学。它是通过对人工智能本质方向的了解,生产出一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器来胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。早期的电气自动化控制存在一些或多或少的缺陷,引进了人工智能化技术,不仅弥补了电气工程在早期自动化控制技术中的缺陷,而且还在很大程度上推动了电气自动化的发展。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程,实现了计算机智能化,这样一来减少了人为劳动的投入,大大的提高了工作效率,并能减少工作中出现的人为差错。
2人工智能的应用优势
人工智能在电气工程自动化中的应用主要体现在人工智能控制器上,非线性函数近似器,比如模糊理论、遗传算法、神经算法等,是最常应用于电气工程自动化的人工智能控制器,与常规的函数估计器相比,它有很强的应用优势:(1)人工智能控制器的一致性很强,输入不可知的数据得到的预测效果也特别好,而且它不会受到忽略器的影响。虽然在对某些对象进行控制时,没有使用人工智能控制器而得到的效果也不错,但如果换成了其他的控制对象,那么获得的效果就不一定也会那么好,所以必须严格遵守具体问题具体分析的原则来进行设计。(2)可以对控制对象进行精确的掌握的动态方程在很多的情况中都是非常复杂的,所以,控制器在对实际控制的模型进行具体的设计的时候,通常会出现大量如参数的变化,非线性时等无法确定的因素而无法对其进行掌握,而人工智能控制器不需要控制对象的模型就可以进行设计。同时,人工智能控制器还可以以不同的鲁棒性、响应时间和下降时间来作为根据进行一定程度的调整,以对自身的性能进行提高。
3人工智能化在电气自动化中的应用分析
3.1人工智能化应用于电气优化设计中
在设计电气类设备类的工作是一个极为复杂的工作,传统化的方式是采用简易的实验方式方法和具有经验的老师傅用手工方式来完成的。这不仅需要会电气、电路等专业的知识内容,还要将长时间积累的设计中的经验运用在里面,即使这样也很难达到最优的效果。随着智能化发展以及计算机的发展,电气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。人工智能化的出现,使得计算机设计系统也在不断的更新,整体产品无论从研发、设计到成品等都得到了全面的提高。人工智能化常用方法中,遗传算法是一种比较先进的优化算法,对于产品的优化设计是很适合的,因此对于电气设计往往都是采用这样的方式方法或加以改进。
3.2人工智能化应用于电气控制中
在传统电气自动化控制中,其操作过程往往有着更为严格的要求,日常的操作过程步骤也十分繁琐,需要很大的人力投入,过程中无法避免的会出现一些人为差错。而人工智能化技术是依赖于计算机的先前设定好的程序的控制来进行正常的工作。在智能化的机器内部会由于各个环节的要求,同时有几个不同编程的程序来控制整个生产过程,人工智能化能实现对各个环节的严谨控制掌握,并能及时对运行数据进行分析并与理论情况对比,最大限度限制差错的出现,而且还能对出现的差错及时警报。综上,人工智能技术,在改善电气自动化的操作效率,简化操作流程,降低电气自动化控制中人力工作量方面有着显著的成果。
3.3人工智能化应用于电气故障诊断中
所谓电气故障诊断,就是通过电气设备运行中的相关信息来识别其技术状态是否正常,确定故障的性质与部位,寻找故障起因,预报故障趋势,并提出相应对策;它以故障机理和技术检测为基础,以信号处理和模式识别为其基本理论与方法。随着现代电气设备和系统日益复杂化,电气设备的可靠性、可用性、可维修性与安全性的问题日益突出,从而促进了人们对电气设备故障机理及诊断技术的研究。并且随着计算机技术及数字信号处理技术的迅速发展,人工智能化诊断技术在电气故障中应用越来越广泛。专家系统、模糊理论在人工智能化电气设备故障诊断中应用比较广泛。变压器作为电设备中最为常见的设备,其出故障时传统的诊断方法是利用变压器分解出来的油气体,具有较低的准确率,而人工智能智能化监测把专家系统、模糊理论两个系统结合起来,综合诊断变压器的故障,具有较高的准确率,在消除故障隐患方面效果比传统诊断要好得多。
3.4故障自愈的实现
在电网运行过程中,保证系统运行正常,将所需用电及时、安全、有效地输送到用户是非常重要的环节。目前,电网故障的维修策略主要是采用故障后维修,维修人员及设备抵达现场需要一定时间,因此,如何避免故障范围扩大,把故障影响缩小到最小也是电网建设重点考虑的问题之一。经过智能电网的建设,目前电网具备一定的故障自愈功能,最大程度减少了因突发故障引起的影响。对配电网中的关键设备、配网设备采取可视化管理才能实现配电网故障自愈功能。可视化管理能够及时检测到配电网设备发生的异常,在检测到故障之后能够自动快速启动维修决策程序,实现故障高速响应处理。处理程序启动同时,将会实施有效的隔离措施,自动调控对故障进行隔离,从而实现配电网的故障自我诊断、自我治疗、自我痊愈的功能。系统处理故障时间非常重要,将故障处理时间压缩到秒级,可极大地缩短正常用户的恢复供电时间,减少故障影响和经济损失。此外,自动隔离故障可避免扩大停电范围,保证配网可靠、安全运行,使用户感受不到故障停电的发生。
结语
电气工程作为人类生产生活的重要组成部分,其生产自动化程度直接关系着电气工程的工作效率与安全性。人工智能化是人类制作的机器表现出类人的智能,体现了自动化的特征,因此在电气自动化控制引入人工化智能技术,构建起一个能完成类似于人类判断活动的系统,改善电气自动化系统控制的精确性和稳定性,将会有效的提高工作的质量和效率,提升我国电力生产技术水平,促进我国电气自动化不断发展。另外,人工智能化技术在电气自动化中的应用还有很大的提升空间,需要更多地电力研究人员投入到研究中来,并通过实践不断完善技术,相信不久的未来,人工智能化能够更好的应用到电气自动化中。
关键词:电气自动化;人工智能化;研究
引言
随着科技生产力水平的飞速提升,电气企业为了更好的适应社会生产力的需要,引进现今发达的科学技术提高企业生产力尤为必要,人工智能技术正是在这一形势下应运而生的,将其应用到电气自动化控制运行中不仅能够确保其内部程序的安全运行,还能够在一定程度上提高企業生产效率,为电气企业创造最大化的经济效益,提高电气企业在社会经济中的地位。
1人工智能化理论的产生和发展
人工智能是研究、开发用于模拟、延伸、扩展人的智能理论、方法、技术、应用系统的一门新的技术科学。人工智能化的概念在二十世纪五十年代被提出后,一直以较好的状态发展,并且逐渐形成以计算机为核心,包括哲学、医学、生物学、心理学、自动化、控制论、信息论与数理逻辑的综合性科学。它是通过对人工智能本质方向的了解,生产出一个与人类大脑做出雷同反应的智能化机器来胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂的工作。电气自动化是研究与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验分析、研制开发以及电子与计算机应用等领域的一门学科。早期的电气自动化控制存在一些或多或少的缺陷,引进了人工智能化技术,不仅弥补了电气工程在早期自动化控制技术中的缺陷,而且还在很大程度上推动了电气自动化的发展。智能化的电气自动控制系统主要就是为了加强整个劳动分配过程,实现了计算机智能化,这样一来减少了人为劳动的投入,大大的提高了工作效率,并能减少工作中出现的人为差错。
2人工智能的应用优势
人工智能在电气工程自动化中的应用主要体现在人工智能控制器上,非线性函数近似器,比如模糊理论、遗传算法、神经算法等,是最常应用于电气工程自动化的人工智能控制器,与常规的函数估计器相比,它有很强的应用优势:(1)人工智能控制器的一致性很强,输入不可知的数据得到的预测效果也特别好,而且它不会受到忽略器的影响。虽然在对某些对象进行控制时,没有使用人工智能控制器而得到的效果也不错,但如果换成了其他的控制对象,那么获得的效果就不一定也会那么好,所以必须严格遵守具体问题具体分析的原则来进行设计。(2)可以对控制对象进行精确的掌握的动态方程在很多的情况中都是非常复杂的,所以,控制器在对实际控制的模型进行具体的设计的时候,通常会出现大量如参数的变化,非线性时等无法确定的因素而无法对其进行掌握,而人工智能控制器不需要控制对象的模型就可以进行设计。同时,人工智能控制器还可以以不同的鲁棒性、响应时间和下降时间来作为根据进行一定程度的调整,以对自身的性能进行提高。
3人工智能化在电气自动化中的应用分析
3.1人工智能化应用于电气优化设计中
在设计电气类设备类的工作是一个极为复杂的工作,传统化的方式是采用简易的实验方式方法和具有经验的老师傅用手工方式来完成的。这不仅需要会电气、电路等专业的知识内容,还要将长时间积累的设计中的经验运用在里面,即使这样也很难达到最优的效果。随着智能化发展以及计算机的发展,电气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。人工智能化的出现,使得计算机设计系统也在不断的更新,整体产品无论从研发、设计到成品等都得到了全面的提高。人工智能化常用方法中,遗传算法是一种比较先进的优化算法,对于产品的优化设计是很适合的,因此对于电气设计往往都是采用这样的方式方法或加以改进。
3.2人工智能化应用于电气控制中
在传统电气自动化控制中,其操作过程往往有着更为严格的要求,日常的操作过程步骤也十分繁琐,需要很大的人力投入,过程中无法避免的会出现一些人为差错。而人工智能化技术是依赖于计算机的先前设定好的程序的控制来进行正常的工作。在智能化的机器内部会由于各个环节的要求,同时有几个不同编程的程序来控制整个生产过程,人工智能化能实现对各个环节的严谨控制掌握,并能及时对运行数据进行分析并与理论情况对比,最大限度限制差错的出现,而且还能对出现的差错及时警报。综上,人工智能技术,在改善电气自动化的操作效率,简化操作流程,降低电气自动化控制中人力工作量方面有着显著的成果。
3.3人工智能化应用于电气故障诊断中
所谓电气故障诊断,就是通过电气设备运行中的相关信息来识别其技术状态是否正常,确定故障的性质与部位,寻找故障起因,预报故障趋势,并提出相应对策;它以故障机理和技术检测为基础,以信号处理和模式识别为其基本理论与方法。随着现代电气设备和系统日益复杂化,电气设备的可靠性、可用性、可维修性与安全性的问题日益突出,从而促进了人们对电气设备故障机理及诊断技术的研究。并且随着计算机技术及数字信号处理技术的迅速发展,人工智能化诊断技术在电气故障中应用越来越广泛。专家系统、模糊理论在人工智能化电气设备故障诊断中应用比较广泛。变压器作为电设备中最为常见的设备,其出故障时传统的诊断方法是利用变压器分解出来的油气体,具有较低的准确率,而人工智能智能化监测把专家系统、模糊理论两个系统结合起来,综合诊断变压器的故障,具有较高的准确率,在消除故障隐患方面效果比传统诊断要好得多。
3.4故障自愈的实现
在电网运行过程中,保证系统运行正常,将所需用电及时、安全、有效地输送到用户是非常重要的环节。目前,电网故障的维修策略主要是采用故障后维修,维修人员及设备抵达现场需要一定时间,因此,如何避免故障范围扩大,把故障影响缩小到最小也是电网建设重点考虑的问题之一。经过智能电网的建设,目前电网具备一定的故障自愈功能,最大程度减少了因突发故障引起的影响。对配电网中的关键设备、配网设备采取可视化管理才能实现配电网故障自愈功能。可视化管理能够及时检测到配电网设备发生的异常,在检测到故障之后能够自动快速启动维修决策程序,实现故障高速响应处理。处理程序启动同时,将会实施有效的隔离措施,自动调控对故障进行隔离,从而实现配电网的故障自我诊断、自我治疗、自我痊愈的功能。系统处理故障时间非常重要,将故障处理时间压缩到秒级,可极大地缩短正常用户的恢复供电时间,减少故障影响和经济损失。此外,自动隔离故障可避免扩大停电范围,保证配网可靠、安全运行,使用户感受不到故障停电的发生。
结语
电气工程作为人类生产生活的重要组成部分,其生产自动化程度直接关系着电气工程的工作效率与安全性。人工智能化是人类制作的机器表现出类人的智能,体现了自动化的特征,因此在电气自动化控制引入人工化智能技术,构建起一个能完成类似于人类判断活动的系统,改善电气自动化系统控制的精确性和稳定性,将会有效的提高工作的质量和效率,提升我国电力生产技术水平,促进我国电气自动化不断发展。另外,人工智能化技术在电气自动化中的应用还有很大的提升空间,需要更多地电力研究人员投入到研究中来,并通过实践不断完善技术,相信不久的未来,人工智能化能够更好的应用到电气自动化中。