摘要：近几年来，随着科学技术的不断进步与发展，智能化技术在电气工程当中得到了广泛的应用，电气工程自动化是电力系统运行过程中极为重要的一个环节，直接影响到电气工程电力系统运行水平与效率。为了进一步确保电气工程自动化的健康发展与进步，提升电气工程自动化中智能化技术也就成为了电气工程行业面临的重大问题。本文旨在研究电气工程自动化中智能化技术，希望可以为提升我国电力工程自动化中智能化技术方面提供可行性思路。
关键词：电气工程；智能化技术；自动化控制；应用研究
随着计算机技术的飞速发展,衍生出来的智能技术也逐渐成熟起来,其鲜明的特点即是替代人类的复杂脑力劳动,减轻人力劳动的繁重程度,以计算机技术为载体,通过对信息的处理、分析,继而决定后续的动作,在电气自动化控制方面能做到运行的准确和及时的响应,在提升设备的运行稳定、提高控制精度、减轻人力劳动、节约成本方面达到了很高的经济效益。因此,智能化技术在电力系统电气工程自动化中的应用十分关键。
1.智能化技术概述
当前在智能化技术的研究领域，人工智能技术可以被认为是一个研究热点。自从人工智能的概念被提出后，国内外学者和生产技术人员对其进行了广泛的研究，并且也提出了大量的理论成果和运用模式。目前比较完善的人工智能技术大多是基于机器学习的相关理论和方法，其主要思路是通过模仿人脑学习和决策的过程来让机器代替人去完成一些决策和管理业务。在电力系统的电气工程中，智能化技术也被运用到了多个方面，主要是通过预先编程的方式来达到信息处理的目的，其过程主要可以分为以下几个阶段:第一，收集信息。借助传感器技术和电力信息网络来感知和收集当前电力系统的运行状态数据和信息。第二，数据处理。主要是借助一些智能信息处理技术(如神经网络、模糊决策、专家系统等)来实现对收集到的信息进行分析。最后，结果反馈。根据信息分析和处理的结果形成决策结果，然后将结果反馈给电力运行管理系统以实现电网的智能运行。
2. 智能化技术优势分析
与传统控制技术相比较，智能化技术不仅拥有精度高、效率高、速度快的优点，而且还拥有柔和化特点。既能够对工作过程实现静态动态控制，提高自动化控制效率，又能使控制参数根据实际情况进行相应调整，使电器功能更强。对要求不同用户实行参数裁剪，满足不同用户的不同需求，使群控系统最大限度的发挥功能。智能化技术还能完成控制工序多程序复杂的复合化加工，实现对复杂工艺的控制。智能化技术可以对整个系统进行调节和控制，增加电气工程自动化的精确性，并且通过直接改变相应数据参数，就可以对整个电力系统进行调整，不需要技术人员工作就可以完成操控，节省时间、人力和财力，提高工作效率，为电力系统实现电气自动化带来了便利。与传统控制方式相比，对复杂程度高的对象能够准确掌握动态数据，解决传统控制不能进行客观因素预测的问题，使自动化控制的精准度有效提高。通过对外部信息进行感知，提高控制效果，提升控制力。正因为智能化技术拥有以上优势，所以智能化技术在电力系统中被广泛应用。
3.智能化技术在电力系统电气工程自动化中的实际应用
3.1高压柜在电气故障检测中的应用分析
当前的电力系统中运用了大量的电气设备，而这些设备一旦发生故障就会影响到系统的正常运行。在这种情况下，可以考虑将模糊决策、神经网络以及专家系统等理论运用到设备故障的诊断和处理业务中，尤其是运用到处理变压器故障、电动机故障和发电机故障的过程中。例如，在对变压器故障进行诊断时，可以依靠传感器对变压器工作的各项数据进行采集，并运用智能化技术对这些数据进行分析和处理，进而实现对故障类型和位置的准确诊断。此外，利用智能化技术还可以对变压器油中气体成分进行分析，并在此基础上缩小故障的原因范围，从而可以极大地提升变压器的故障诊断和处理效率。
在不同的应用场合,高压柜的工作状态有很大差别。例如对于其中的断路器而言,有些断路器需要频繁接通与分断,而有些断路器则在投入运行后,几乎不动作,有些在寿命期限内要多开断短路电流,而有的则一次都不用开断。这种工作状态上的差异给断路器的现场监测和故障诊断带来了困难。因为通过断路器动触头的行程曲线,可以获知断路器操作机构的运行情况,但如果断路器投入运行后,长期不执行分断关合动作,则无法获取行程曲线。故障初期的诊断数据有某些不确定性,即具有随机性和模糊性。模糊性可用模糊集合论方法来解决。模糊诊断中,用隶属度表示故障的严重程度,诊断规则由模糊关系矩阵体现,此矩阵反映了故障状态和特征之间的因果关系。模糊诊断方法已应用于大型机械的机械故障和电力变压器的绝缘故障诊断,取得了较好的效果,准确度较高。
3.2智能控制技术在电气工程自动化中的运用
智能控制技术又分为专家体系控制技术和线性最优控制技术。在电力系统中，专家体系控制技术主要运用在电力系统运行过程中会出现问题的方面，利用系统程序，自动处理修复电气固化在那个不严重的故障，减小电力系统故障发生率，及时反馈电力系统存在的较大故障，让维修人员及早发现解决，尽量减小故障带来的经济损失。在电气工程自动化中使用专家体系控制技术能够及时发现处理存在的问题，降低由于网络信息延迟或网络瘫痪而引起的电力系统不安全性。线性最优控制技术被广泛应用到电力系统电气工程自动化中，这种技术相对成熟，发展时间长，能够有效提高输电线路电能的质量和传输距离，线性最优控制技术仍处在普及发展阶段，使用最优励磁控制方式取代传统励磁方式以改善电力系统电能质量，降低了电力系统的风险，增加电力系统自动化的力度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆整个FTU系统的电源解决方案，主要考虑到不间断供电的问题，所以需要双电源供电的一个供电形式，主流的供电方式一般是有两部分组成，一部分是大功率300W的AC/DC充电电源，这个电源一般两路输出，一路给后级的板卡进行供电，一方面给后级的蓄电池或者是超级电容进行充电；另外的一部分就是蓄电池或者超级电容，这个主要是在市电断电的情况下，保证整个系统的正常运行。另外，电网对于EMC方面的要求比较苛刻，特别是浪涌方面，需要完全满足4级的要求。主电源和蓄电池都掉电时，系统掉电保持时间500mS以上。
3.3在电气工程设计中的应用分析
当前社会生产和生活对电能的依赖程度不断提高，而这也造成了对电力系统的要求不断提升。在这种背景形势下，电力系统中的电气设备设计业务也变地更为复杂，往往需要用到电子技术、电路学以及电气自动化等多个专业的知识，而这无疑对设计人员的要求会变地非常高。但是，在运用智能化技术的情况下，可以依靠计算机系统对这些业务进行智能处理和决策，并且由于是根据预先定义的程序来执行，所以各项业务的完成质量也会得到保障。智能化技术在电力配电网系统中的应用具有较为鲜明的特征，如通过使用智能化的互感器，可以实现与网络的高效连接，进而促进智能断路器和其他的相关保护装置也可以实现可靠连接，不仅大大地简化了配网的二次回路连接，而且还提高了配网的维护检查效率。
3.4智能化技术中的模糊逻辑控制技术的运用
模糊控制技术就是指在自动化控制进程中，通过模糊模型的建立来实现对电气进行控制的技术。模糊控制技术常常被应用在家用电气中，因为这种技术相对简单易操作。例如：在居民日常生活中使用的电冰箱、电磁炉、电风扇等此类电气设备都使用了模糊控制技术，通过此技术实现对家用电器的控制操作。在电力系统中，模糊控制技术也起到了非常重要的作用。特别是在故障诊断方面，模糊逻辑控制技术可以很好应用在对电力系统故障发生的过程不了解、电气工程在数学建模比较模糊时的情况，利用模糊逻辑控制技术对相应数据进行统计与分析，进而对系统障碍的类型和位置进行预测；在电力系统中，还可将模糊逻辑与神经网络进行结合，通过智能化技术对发电机的故障进行快速诊断测试，保证故障诊断模糊性的同时，提高故障诊断的准确性，并对故障进行及时解决处理。
4.智能化技术将来的应用发展方向分析
在智能化系统中,运算准度、运算进度以及运算效率是其非常重要
备的发展面临着更多的挑战与难题。就当前的技术而言，选择半导体和机械混合式开关具备着较高的可行性。
3.3直流配电系统的控制与运行
在交流配电系统内不可以没有变压器，而在直流配电系统中则不可以没有完成直流配电系统内电压等级转换的电能转换设备。同时，在直流配电系统内的电子变换装置具备着较多的数量与样式，其中包含着大量电压等级配电系统，而分布式电源与储能装置等都需要经过变换器连接直流母线。所以，有效地对直流配电系统的控制与运行等问题进行解决，优化直流配电系统结构设计是直流配电系统面临的重大挑战。
4.直流配电系统的电压等级
如何科学、合理地选取和评价直流配电系统的电压等级，是构建未来直流配网，以及保证直流配网健康、稳定运行和发展的重要研究课题。目前，国内外学者对直流配网电压等级的研究主要集中在低电压序列，以瑞典哥德堡市查尔姆斯理工大学电气工程学院现有配电系统为例，对以下四种直流电压等级进行了分析论证:DC326V是电力电子类用电设备的整流二极管输出电压，对应AC230V电压峰值;DC230V与AC230V具有相同的有效值，能匹配现有阻性负载;DC120V不需要间接电击防护装置，简化了系统结构;而DC48V基本上不需要任何保护措施。为匹配我国现有电器设备的电压等级和工业用电标准，直流系统可从10kV或市电380V配网接入，采用DC380V和DC220V为负载供电，符合我国配电网现状，在将来配电网的规划、改造和建设中有着更大的发展、应用前景。事实上，DC380V标准已由日本学者于2009年12月提出，现已被美国电力科学研究院认可，并逐渐被业内接受。
结论
由传统交流配电系统向直流配电系统过渡是一个长期的过程。目前，低压直流配电系统仍有很大的研究及探索空间。研究面向工程应用的商业化大功率直流开关设备和智能功率变换系统对低压直流配电网的推广、普及影响深远。选择合理的系统运行电压等级和接地方式，开发灵活的控制、保护和故障诊断方法能够更好地保证系统经济、安全、稳定运行。
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论文作者:黄家豪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/31
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