电气工程自动化中智能化技术的运用分析

张彦生 杜兆慧

[摘    要]在现代电气工程自动化中领域中，智能化技术的发展和应用已经成为势不可挡的趋势，成为电力系统持续发展的重要推动器。基于此，文章对智能化技术在电气工程自动化中的应用优势进行探析，提出电气设计、电气控制、PLC技术、故障诊断、远程控制等方面的具体应用，以期为今后电力系统改革创新提供一定技术参考。

[关键词]电力系统;电气工程;自动化;智能化技术

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]In the field of electrical engineering automation of modern power systems， the development and application of intelligent technology has become an unstoppable trend， and has become an important impetus for the sustainable development of power systems. Based on this， the article analyzes the application advantages of intelligent technology in power system electrical engineering automation， and proposes specific applications in electrical design， electrical control， PLC technology， fault diagnosis， remote control， etc.， with a view to providing future power system reforms and innovations certain technical reference.

[Keywords]power system; electrical engineering; automation; intelligent technology

在智能化技术不断创新发展的今天，其综合性、体系性、实践性都有了长足发展，尤其在电气工程自动化中发展中，广泛应用智能化技术为电力企业创造了更高经济效益，为电气工程可持续发展提供了先进技术支撑，进一步推动我国电力系统电气工程发展进入新常态。文章对电气工程自动化中智能化技术的应用价值进行研究，希望能够充分发挥智能化技术优势，强化其应用范围和实践创新，促进电力行业健康发展。

1 电气工程自动化中智能化技术的应用优势

智能化技术拥有很多优势，包括信息智能处理、电子信息、智能控制等，需要人工负责一些高难度、高危险的工作，运用智能化技术能够加强控制系统智能性，摆脱人工操作的局限性，自主完成危险系统较大的工作，显著提高工作效率，还能节省大量人力、物力资源[1]。智能化技术拥有较强实用性和适应性，包含众多学科理论基础，在正式运行时控制精度更高，也容易发现电力系统中隐藏的故障隐患，在排除故障时，也不受时间和空间限制，可及时处理安全隐患，提升电力系统运行安全性，拥有较强发展潜力，其具体优势可从以下几方面进行分析。

（1）能够实现电力系统中数据信息的采集、处理与存储，包括各个开关量与模拟量。

（2）不需要建立控制模型，智能化技术需要操控的对象数量繁多，运行情况存在差异，在进行自动化控制时需要通过建模完成相关工作，但是这种方式会产生参数误差，进而导致建模质量不达标，对自动化控制效率产生影响，而智能化技术不需要建立模型，有效规避了因客观条件造成的参数误差，进一步提升自动化控制器紧密度。

（3）智能化技术可以通过屏幕将系统和设备具体运行状况真实反应出来，包括电流、电压、电气系统参数等，不仅可以根据计算量、模拟量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图，还可以通过系统快速生成日志和报表，并实时存储相关数据信息。

（4）有助于远程调控电气系统参数，在对一些特殊电气设备进行操控时，工作人员只需要在控制室通过相关参数调整设备，就可以对操作流程进行精准地调整和控制，减少了人力资源的投入[3]。

（5）智能化设备可以对电力系统运行状况进行监控，如开关量状态、模拟量数值等，还可以借助语音和声光的形式完成自动报警，并记录相关时间顺序。

2 電气工程自动化中智能化技术应用研究

2.1 电气设计优化

电气工程自动化中控制中不可忽视的一个步骤便是电气设计，但是电气设备的内部结构和功能都较为复杂，设计人员如果没有全面掌握电气基础常识和相关电路特征，将难以快速高效完成电气设计工作，进一步增加电气设计难度和复杂度，这往往需要设计人员拥有较强专业基础和设计能力[4]。在以往的电力工程电气设计工作中，设计形式主要为实验与实践融合，也就是设计人员先凭借相关资料和过往经验进行设计，随后根据实践完成设计操作，从而优化电气设计，这种方式存在较大局限性，工作效率较低，且在设计和实践中难免受诸多因素影响出现失误，为后续工作开展增加难度。面对这种情况，可以将智能化技术融入电气设计中，如在基于遗传算法的电气设计中，可以利用计算机与数学完成仿真运算，从而有效解决复杂设计问题，促进结果的优化。此外，这种智能化技术对信号处理、机器学习、自适应控制等也有重要作用，便于电力系统的优化。

2.2 电气控制

在实现电气工程自动化中控制时，利用智能化技术，可显著减少对人工操作的依赖性，逐渐形成高效、智能、远程化的自动控制模型，便于对各项资源进行智能调节和优化配置，尤其是家庭用电，有力推动我国经济节约型社会的建立。在这其中应用的技术原理被称为模糊定理，即通过建立模糊模型实现更加严格的电气控制，尤其是相关数据的采集与故障处理工作，倘若不明确产生故障的机理，那么建立的数学模型也存在一定模糊性，利用智能化技术，能够对相关技术进行更深层次地分析和探究，进而明确故障点[5]，同时，将其与神经网路相结合，还可以进一步提升故障检测准确性，提高故障点查询效率和故障诊断结果可靠性，从而迅速排除故障，实现模糊性故障诊断。智能化技术在电气工程自动化应用中主要有专家系统、模糊控制、神经网络控制、深度学习技术等，这些都进一步拓宽了电气控制范围。

2.3 PLC技术

在电力系统自动化进程中，由于继电器反应速度较慢，且短路保护期间开关的通断控制存在一定延迟性，这种结构复杂的开关逐渐被PLC技术所取代，能够有效缩短继电器反应时间，保障电气工程运行协调性，提高电力系统运行效率。电气工程自动化中PLC技術应用流程如图1所示。

PLC技术在电力系统中应用方式十分简单，这是因为PLC控制器是一个系统逻辑控制器，可随时对其进行编辑，故而能够取代继电器完成逻辑控制，有效提示与解决电气工程中诸多问题。目前，PLC技术逐渐标准化，其具体应用可以从以下3方面着手：①开关量控制。通过PLC技术，能够有效解决以往电气工程自动化控制中接线复杂和电器元件种类繁杂的问题，将部分电磁元件替换，进一步简化接电流程，提高电气自动化的稳定性和简洁性[6]。②顺序控制。利用PLC技术可以实现对电气自动化开关顺序的控制，借助信息模板调控电气工程自动化全过程，通过智能控制提升节能减排效果。③通过PLC技术可以实现电力系统运行与线路的自动切换，有效缓解了人工作业造成的切换时间长问题，使各个环节运用更加精准，一旦发现异常情况，也能立刻进行切换，使运行过程更加安全和稳定。

2.4 故障诊断

在电气工程自动化中进程中，各种各样自动化设备和系统被引入电气工程中，或多或少地增加了电力系统故障影响因素，运用智能化技术能够实时扫描电力系统，及时发现潜在故障，将故障扼杀在萌芽状态[7]。

（1）目前电气工程中常用的故障诊断数据通常由SCADA系统、WANS系统、RPMS系统采集上传，其中SCADA系统和WANS系统都具有主动上送、定时采样、上传迅速、实时性优良的数据特征优势，RPMS系统的数据特征主要为被动上送、上送缓慢、稳定性较差、故障后重启等，以上3种系统都存在故障监控范围盲区的不足。因此，在电气工程自动化中系统故障诊断中，采用智能化技术需要充分利用以上数据特征和诊断条件，对故障信息进行精准判断，从而保障电力系统安全运行。

（2）通过智能化故障诊断手段和技术，并严格按照智能化故障诊断流程对故障进行识别和处理，能够提升故障排除成功率，降低故障带来的损失。例如，当变压器运行出现故障时，利用智能化故障诊断技术，能够渗漏分解变压器，快速识别故障位置和类型，明确检修方法，快速排除故障。此外，在电气工程中随着故障阶段不断加深，故障分析与排除难度与工作量随之增加，通过运用智能化技术，制定科学合理的故障检测与审核方案，进一步保障电气工程安全性与稳定性，从而保障企业获得最佳经济效益。

2.5 远程控制

在电气工程自动化中控制中，最普遍的方法就是通过遗传算法实现自动化控制，具体可以从以下内容展开论述，从系统控制的优化设计方面看，遗传算法可以将系统内多功能模块进行集成处理，简化反应过程，但这也导致相关故障问题的产生，对电力系统运行效率和速度产生影响。针对这种问题，利用智能化技术可以代替传统人工操作，通过专家系统和神经网络实现各种专业知识、规则流程与经验的有机结合，自主完成难题的判断、分析与解决，对电气设备进行实时监督与控制，实现对自动化系统的远程控制，有效缓解人力、财力和物力的损耗，例如，可以熟练运用智能技术的远程监控功能，实现远程控制，如针对空调可以连接局域网的特征，在移动智能终端上下载远程控制软件，就可以实现空调各项功能的远程操作，摆脱遥控器的局限性。

3 结束语

综上所述，在电气工程自动化中应用智能化技术，不仅能够实现电气设计的优化，数据信息的采集与处理、故障的诊断与识别，系统的远程控制，还能提升电力系统运行规范，将各个模块集成在同一系统中，达到标准化与集成化的目的，从而实现电气工程的有效控制，提升电气工程自动化质量、安全性与稳定性，使得自动化系统性能更加高效与准确，功能更加多元化，结构更加集成与模块化，逐渐成为电气工程自动化发展的驱动力，为日后电气工程自动化中发展提供技术参考。

参考文献

[1] 熊丽萍.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].信息与电脑（理论版），2018（8）：135-136.

[2] 龚康华.电气工程及其自动化的智能化技术运用探究[J].技术与市场，2018，25（3）：165.

[3] 吴越.智能化技术在电气工程自动化控制中的相关应用[J].中国战略新兴产业，2018（32）：38.

[4] 黄伟杰.关于电气工程自动化中的智能化技术的运用[J].华东科技（综合），2019（8）：1.

[5] 李训聿，李东泽，佘晓楠，等.智能化技术在电气工程自动化中的运用[J].商品与质量，2019（8）：8.

[6] 李学峰.电气工程及其自动化中的智能化技术解析[J].通信世界，2020，27（1）：236-237.

[7] 冯晨，张轶明.电气工程及其自动化的智能化技术应用研究[J].农家科技，2020（3）：200.