智能化技术在电气工程自动化控制中的应用

洪腾飞，永 军

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300461）

0 引 言

目前，很多电力企业的变电站都在智能化技术应用方面进行了初步尝试，获得的成效十分显著。研究智能化技术在电气工程自动化控制中的应用，对提升电气企业的竞争力具有重要意义。

1 智能化技术的应用优势

1.1 无需构建模型，操作简单快捷

传统的电气工程自动化控制中，还不能全面、精准掌控相关机械设备。传统控制模式下的控制对象不断变化，因其变化的复杂性，在对相关控制对象实施自动化控制的过程中，需要构建相应模型，操作时会受到各种外在因素的限制，控制水平有限，控制精度无法达到理想效果。采用智能化控制技术，能够在不构建模型的前提下，实现控制对象的精准控制，能够在不受外界因素的影响下实现控制目标。

1.2 便于电气自动化控制的调整优化

电气工程自动化控制中应用智能化控制技术，有助于电气系统调整和控制目标。在智能化技术的支持下，电力系统可以实现随时随地调控相关控制进度，真正实现自动化控制目标。电力工程的自动化控制中，开展工作时需要消耗大量人力、物力、财力，有很大的危险性和挑战性，而采用智能控制技术能克服这些困难，在保证控制效果的前提下，降低企业的管理和运营成本，提升企业经营效益。借助智能化技术，电力工程企业能够远程控制电力系统，实现无人值守，通过智能操作，解决更多的自动化控制问题[1]。

2 智能化技术在电气工程自动化控制中的具体应用

2.1 智能化在变电站设备智能自动处理中的应用

在变电站中，借助智能化技术可以实现一次设备智能顺控系统的智能控制，实现刀闸程序化的远程操作。以往刀闸操作时，所有的操作项目需要逐一下令、复诵，费时费力，现在可安全、自动完成拟票、校核、预演和执行等一系列操作，刀闸操作时间减少到1.5 min/组，效率提高了5倍，且站端无需拟写监控操作票，操作过程无需频繁汇报交流，人工成本节省50%。目前，智能化技术在变电站的一体化验收中发挥了有效作用，以往验收工作受通道开通时间的限制，需多方同时在线10天左右才能完成全站约5 000点的信号核对工作。目前，在通道开通前，利用系统完成站内信号核对验收，将核对无误的信号自动上传给主站，调度主站的信号核对工作由传统的每小时50点提高到每小时3 600点，5人配置降低至2人，用时只需1～2 h，极大提高了信息验收质量和效率，实现了主分站综自信息自动验收。

变电站的二次设备运维中，采用智能技术能够实现设备智能运维，便于所有典型操作智能自动处理。第一，压板自动巡视。以往智能站压板人工巡视一遍大约需要4 h，并难以避免漏巡、错巡，现在实现了定时免人工自动巡视，巡视一遍仅需10 s，且投退错误后主动报警。第二，保护顺控操作。以往智能站全部是人工手动一步步操作，效率低，易出现漏投退、错投退，由于顺序错误导致停电事故，现在只需点击相应操作快捷键，系统自动实现保护操作，操作准确率为100%，操作效率提高了6倍[2]。智能技术在变电站设备控制中的成功应用，切实有效解决了现场工作存在的棘手难题，进一步提高了相关工作全过程管控的智能化、自动化水平，有效避免了误操作，提升了电网本质安全保障能力，大幅度提升了工作效率，具备较大的工程应用价值，具有非常广阔的行业前景。

2.2 智能技术在电力工程无人值守中的应用

当前，电力工程自动化控制中通过采用智能化技术，深入推进变电站辅助设备精益化管理，提高了运检工作效率和现场安全管控能力。针对目前变电站内的视频设备运行管理存在的问题，通过安装智能化控制设备，即在变电站中安装硬盘录像机和摄像机，通过计算机控制系统实施控制，工作人员只需在宽敞明亮的运维控制室内，借助较大的监控显示屏，即可实时查看各个变电站的监控视频图像。运维人员可以使用变电智能辅助视频监控系统严密监控巡检情况，及时制止并消除变电站中存在的安全隐患。应用智能化监控系统，可以实现设备和现场的实时监控，及时处理突发事件，根据实际情况，结合外部环境等因素，迅速判断、决策和指挥。通过实时监控和视频回放功能，可以有效管控重点设备，抽查作业人员的值守情况，避免工作中发生违章情况，监督、管控现场作业过程，减少安全操作风险，促进实现安全管理规范化、现场作业标准化和检查整治常态化[3]。

借助智能化监控系统和相关设备，变电站能够远程巡视变电设备、设施，可以利用楼顶红外热成像仪，测温主变套管、引线等设备，运维人员能够直观监测设备运行情况，保障电网安全运行的同时大大提升效率和效益。通过智能化、科技化手段，为重要活动保电、设备安全运行、人员规范作业和实时安全管理提供有效的技术支持，进一步提高智能运检水平。

2.3 智能技术在电力巡检中的应用

目前，智能巡检机器人在电气工程自动化控制中已经成功尝试。借助智能化技术，机器人可以沿着预先设定的线路自动前进，在设备前自动停止，转动顶部720°无死角高清红外摄像头，智能标记、识别设备，实现红外测温，测量完毕后前往下一个巡检点，如果发现异常数据会自动报警，并存储数据和图片，形成电子化的巡检报表。相对于传统的人工巡检来说，智能巡检机器人可以将设备巡视工作细致化，能够直接通过后台传输相关数据，大大提高设备巡视的工作效率，非常适合当前的无人值守变电站，并为变电站实时掌握现场设备的运行状况提供可靠和准确的数据[4]。

智能巡检机器人的设计借助了可见光传感器、红外热成像传感器、局部放电传感器，通过多种传感器相融合，实现了视觉检测、红外测温、开关柜局放测试、标记识别、远程控制、智能分析、闸刀与开关状态判别以及自主充电等功能。此外，其利用自身移动旋转的功能，实现了设备区域无死角监控，帮助运维人员发现肉眼不易发现的问题，将设备隐患扼杀在摇篮中，并且可以在雨、雪等恶劣天气开展设备特巡工作。智能巡检机器人有很多人性化的智能设置，比如当前方有障碍时，会自动减速或停止，若前方阻碍时间较长会自动返回，并通知运维工作人员，每一轮巡检任务完成后，都会自动到休息区域进行充电。电力工程自动化控制中使用智能巡检机器人，不仅创新了运维模式，降低了运维人力成本，提升了电力设备巡视效率，而且大大提高了查找设备缺陷和故障的准确性、及时性，为用户可靠用电提供有力保障。

3 智能化技术在电力工程自动化控制中的展望

随着智能化技术的进一步发展，智能感知、智能材料、智能识别和检测等技术在电力工程基础设施监测、电力系统故障处理、安全运营等领域的应用将不断拓展。人工智能技术在电网建设、经营、决策和管理等领域具有广阔的应用前景，提高大电网驾驭能力，保障能源安全，推动经济、社会发展[5]。

4 结 论

当前，智能化技术快速发展，电力工程自动化控制的发展趋势势不可挡。电力工程自动化控制中应用有效的智能化技术，有利于切实提升工程自动化控制水平。对此，相关电力工程企业在现有的智能化控制基础上，积极探索创新，结合智能管控系统建设，推进电力工程的控制管理向智能化、实用化方向发展，力求在提高设备状态管控能力和生产智能化水平方面取得卓越成果。