电气工程自动化控制中智能化技术的应用解析论文_ 周希武

电气工程自动化控制中智能化技术的应用解析论文_ 周希武

【摘要】自动化控制是电气行业发展趋势,并且在计算机技术推动下,智能化水平也逐步提升,特别是智能化技术的发展使电气工程更高质量运行控制成为可能。本文首先对基本概念予以详细介绍,分析智能化技术应用优势,并简要介绍 PLC、人工智能及故障诊断等相关智能化技术,最后对其实践应用开展研讨,希望对自动化控制智能化水平提升有所帮助。

【关键词】电气工程;自动化控制;智能化技术;应用

一、智能化技术概述

所谓人工智能就是通过智能算法使电气设备具备自主控制和判断能力,提高设备的可控制性。而计算机技术发展是智能化技术实现的重要基础,通信及传感设备也是智能控制的关键。现如今,智能化技术已融入人们生活,有着广阔的应用空间,智能化技术与机械设备的充分结合使智能控制设备更具实用性。以智能 机器人为例,促进机械自动化水平提升。此外,智能化技术不仅在节能降耗方面表现良好,而且高精度的生产操作,还可以提高效率及质量,还可替代高危操作环节,保证人员安全。电气工程领域中,智能化技术则表现更多优势,下面进行具体分析。

二、智能化技术的应用优势

现如今,智能化技术在各行业应用逐渐普遍,尤其是在电气工程自动化控制方面有着很好的应用效果,不仅对设备仪器自动化控制的效率和质量有促进作用,而且减少了对人力需求,大大降低人为操作带来的安全风险,有着较高的综合效益。智能化技术广泛应用的背景是其显著的应用优势,首先智能化控制适应性强,由于采用的是智能化的控制方法,在面对不确定的外部数据时也不会妨碍正确的数据输出功能,自动化控制功能较为稳定;其次通过对电气系统的功能及参数适时调整,可科学转变电气系统运行状态,使电气系统调整更加精细化和智能化,体现出智能控制的操作便利性,也更易于实现电气自动化控制功能;最后协助自动化控制摆脱控制模型的束缚,而控制模型是传统电气自动化控制功能的重要基础,也是自动化控制的必备环节,然而当控制对象较为复杂时,受控制模型搭建难度大影响,很难实现精准自动控制。智能化技术在复杂对象分析中更具优势,采用智能算法可提高自动化控制的快速性和准确性,对于外部因素也有较强抗干扰能力。

三、主要智能化技术分析

(一)人工智能控制技术

随着智能算法的应用,促进了智能控制技术的发展,下面以神经网络控制为例进行介绍。该控制技术主要应用于电气系统运行管理和故障诊断,并且具有故障定位时间短以及系统控制自适应性强等特点。在电机控制中多采用前馈性结构,可实现的控制功能有:对转子转速和定子电流辨别控制,所依据的参数各不相同。正是由于神经网络在对外部干扰抵抗以及数据处理高度一致等特点,能够实现电气设备或系统的动态监控和状态诊断等功能,实现了智能控制的稳定性提升,因此在电气工程智能控制技术范畴内神经网络有着较大的应用空间。

(二)PLC 控制技术

在电气工程领域,PLC 控制技术应用较广,对自动控制智能化发展有促进作用。PLC 的应用提高了电气系统的抗噪能力,有着智能化特性,可以推动自动化水平的提升。可编程逻辑控制器是自动控制功能实现的重要基础,其对于自动化生产流程,有着很好的控制效果,由于采用的是预先编程方式,难以实现智能化控制,然而在电气工程中,PLC 的控制效果得到有效发挥,有助于电气工程的整体控制。

(三)故障诊断相关技术

在电气系统故障诊断领域,人工智能化技术在诊断效率和人工成本节约方面有着突出表现。以电机设备为例,其内部构造较为复杂,当故障时,其所表现出的故障象征是多种因素糅合的结果,难以辨别,而且故障不稳定,发展较快,常规诊断方法很容易发生故障位置的误判。受常规故障检测方法局限,在人工消耗方面较为严重,且对于一些具有隐蔽性的问题很难发现,然而在采用智能化技术时消耗及检测难题得到很好的解决。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电气自动化控制领域发展对故障诊断提出智能化的要求,模糊逻辑诊断、专家系统以及智能化神经网络是智能诊断的主要方法,其中神经网络的应用范围更广,主要是借助其非线性特征,在故障信息处理上更具优势,在电气工程领域有着突出的控制实效。

四、智能化技术的具体应用

在电气工程中,若要实现相关设备亦或整个电力系统的自动控制,越来越依赖智能化技术,这对于降低人工消耗、提高电气系统运行效率及安全有较大作用。传统控制方式已很难适应超大规模的电力系统需求,智能远程自动控制是电气工程发展的必要条件,而智能化技术的应用是关键因素。

(一)电气工程设计优化应用

随着电气设备复杂化,其设计要求更高,这就需要设计者具备电路、电磁等专业知识,而常规电气设计无法适应新的设计要求,各类设计问题的出现也给电气设备运行造成了障碍,无法发挥电气工程设计的作用。在人工为主的电气设计中,很难达到设计精度而且耗时长,面对复杂的电气系统自动控制,容易发生离散现象,这也使得控制技术的发展受阻。由于计算机技术应用持续深化,为电气工程设计提升提供了契机,借助于计算机软件系统,使得传统电气设计更加优化,既缩短设计时长,又提高了设计质量,对电气设计效率有较大提升。特别是智能化技术的应用,以遗传算法为例,减少了设计问题的发生几率,提高了设计的合理性,并且给予电气设计人员提供了软件平台支持,实现设计工作顺利开展。

(二)故障自动化诊断应用

在以往电气设备故障诊断中,人工诊断在诊断准确性和效率上有较大不足,使故障损失增大,而且对诊断人员专业能力要求高,增加了故障诊断的不确定性。若问题发生在自动化设备中,会妨碍自动控制功能的实现,降低控制效果。智能化技术在故障自动化诊断中有较好的表现,当异常或故障发生时,对于自动化设备的故障诊断,人工诊断已不适用,多采用智能控制器,实现故障的初步诊断和故障数据的输出,自动化设备运维人员可据此展开深入分析,及时制定消缺计划,提高故障响应速率。此外,智能化技术还使得电气控制装置得以简化,即减少设备投入,也降低了故障频次,减少故障诊断工作量。对发电机来说,智能化技术也是很好的诊断手段,可减少拆机带来的麻烦。总之,智能故障诊断具有精确、高效的特点,保证自动化控制装置安全,保障自动控制功能实现。

(三)电气设备运行安全控制

在多重因素干扰下,电气设备运行易出现问题,妨碍自动控制功能的实现,造成电力系统损失,而且有安全风险,如何控制其运行安全成为保障系统问题的关键。由于电气设备异常多发且处理耗时耗材较多,以往电气设备的运行伴随着大量的维修和养护成本,给运维企业造成较大负担。但智能化技术对于设备异常、隐患的发现诊断更具优势,即减少运维投入,又提高设备监控效率,实现电气设备隐患快速处理,在经济效益上有较好的表现。以变压器为例,多为内部构件,发生异常或故障时,依靠人工维修耗时耗力且故障排查不够准确,变压器检修带来更大损失,也降低了电网运行的安全性。智能化技术可实现变压器异常的及时发现和初步诊断,协助维修人员查找故障点,减少异常处理时长,提高检修效率。

五、结束语

综上所述,智能化技术的应用优势,对电气自动化控制的稳定性、可靠性提升有很大的帮助,特别是在电气工程设计优化、故障自动化诊断以及电气设备运行安全控制中有较高应用价值。而智能化技术还有较大发展空间,仍需加强智能化技术研究,促进电气自动化领域发展。

参考文献:

[1] 苗颖 , 周仕鹏 . 浅谈智能化技术在电气工程自动化控制中的应用 [J]. 山东工业技术 ,2018(22):122+113.

[2] 郑火胜 . 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用分析 [J]. 价值工程 ,2017,36(23):153-154.

[3] 严梁陈 . 智能化技术在电气工程自动化控制中的应用与实践研讨 [J]. 科技创新与应用 ,2017(02):167.

论文作者: 周希武

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期

论文发表时间:2020/4/29

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