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AI技术在电气自动化控制中的应用

2021-03-15 209 上传者：管理员

摘要：社会经济在进一步发展，电子信息技术和网络技术不断普及，电气自动化控制在各类工程项目管理中的开发和管理方面有着相当重要的意义，而AI技术在电气自动化控制中应用的发展，能够提升电气系统的运行水准。本文介绍了电气自动化和AI技术的概况，然后探讨了AI技术在电气自动化控制中的实际应用进行讨论，研究如何充分发挥其优势，使技术水平进一步提高，使我国电力工程的开展更加高效和可靠。

关键词：
人工智能技术
电力工业
电力系统
电气自动化控制
电网系统
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近些年来，科技水平不断提高，大数据技术不断深化发展，我国已经进入信息化时代，AI技术的应用也越来越广泛，尤其是在电气自动化控制中发挥着重要的作用，所以对电气自动化控制中AI技术的应用进行探索有着重要的意义，本文针对其展开详细论述，进一步对研究和完善提出建议。

1、电气自动化概述

电气自动化集合半导体材料技术和计算机技术，能够达到控制系统自动化的要求，在生产生活的各个领域中已经有了广泛的应用，如今电气信息技术不断地向前推进，也可进行模拟操作，对电气设备运转达到自动化控制，实现工程监控。传统的自动化金属已经较难适应如今的工业生产要求，电气自动化控制使得现代工业技术的应用更加直观和灵活，有助于工程项目的顺利开展。

2、人工智能概述

AI技术，即人工智能技术，作为计算机科学技术的重要分支，已经从最初的理论分析发展到了如今的实际应用，该技术通过分析人脑的运行机制和原理，模拟人脑的工作状态，来处理大量的数据信息，从而实现有效的控制。AI技术在各领域例如电气自动化控制中的应用，实现智能化控制和操作，推动大数据时代下信息的快速传播，显著提高电气自动化控制的先进程度和智能程度，从而提升其经济价值和社会价值。

3、AI技术在电气自动化控制中的应用

3.1 AI技术在电气自动化控制设备中的应用

电气自动化是未来的发展趋势，应该更加重视相关设备的自动化和智能化发展，而传统的电气自动化控制设备组成结构复杂，操作难度较大，电气自动化控制设备要实现高效智能的运行，就需要对于多套系统进行联合应用，这样才能完成对繁杂的电气设备的控制，而AI技术通过利用计算机技术，将大数据和其他新型技术相融合，简化处理程序，严格遵循自动化操作步骤，对于设备的运行进行精细化的管理，建立智能化的现场控制体系，达到完全程控能力，使得设备能够实现自主判断以及自动化操作的效果，提升自动化设备的智能性，减少误操作发生的概率，保证设备运行质量的同时，也能够提高自动化设备的运行效率，达到远程操控和实时监测的要求，进一步减少成本，提升电气自动化技术的整体应用水平，实现电气设备的高效利用。

3.2 AI技术在电气控制过程中的应用

在人工逐步被电气设备取代、AI技术不断推广的今天，需要进一步提升电气控制系统的自动化水平，在电气控制过程的实践中应用AI技术，提高集成度，能够保证程控要求和标准，提升控制能力和运行效率，提供较好的运行环境，达到预期的要求，电气系统的一项关键问题是控制体系，AI技术通常采用的核心控制方式包括以下几种:

(1) 模糊控制。模糊控制技术作为智能控制技术的一种，主要是通过模糊理推方式，采用用直流或交流传动形式，以模糊理论、语言参数等内容作为基础的控制理念。通过利用模糊控制设备，针对被控目标进行相应的模糊模型和反馈结构数控体系的搭建，从而完成控制要求。模糊控制的自学能力较强，具有较好的适应能力，模糊控制技术与AI技术相结合，可以在控制领域达到较好的效果，能够在电气控制过程进行自适应的修改和完善，自动校正控制器，提升控制系统的性能，减少扰动的影响，在复杂的电气自动化控制系统的应用上有突出的优势。

(2) 专家控制。专家控制系统作为具有大量的专门知识以及经验的程序系统，使用人工智能技术和计算机技术，以专家理论为基础，通过专家经验开展推理和判断，模拟人类专家的决策过程，对于专业性的复杂问题进行解决。专家控制系统已经在故障诊断、工业设计和过程控制等领域有了一定的应用，在电气控制领域的应用也开始逐步推广，采用多样化方式解析被控对象和控制器模型，结合数值计算和符号运算，选取最佳的控制参数，完成参数优化，利用微调设备参数的方式适应外界的控制环境，实现在线处理的灵巧性，提升系统的信息处理能力，是电气装置更加稳定的工作，并提高电气系统的自动化程度。

(3) 神经网络控制。神经网络由大量控制单元共同组成，通过模拟人脑的机制和活动，并对其功能进行基本特征的抽象，深入研究网络算法和性能，有一个神经元连接手机的大量信息和数据，并根据相关规则来转化，再利用单元格传输系统分析处理，从而为控制系统提供数据支持，通过逼近理论开展网络设计，利用数理方法进行软件模拟和硬件实现。神经网络能够为复杂问题提供简单有效的解决方法，在发展过程中越来越受到关注，在优化组合和机器人设计等诸多领域得到应用，也能够推动电气控制领域的发展。

3.3 AI技术在故障诊断中的应用

在电气自动化设备运行时，不可避免地会受到一些不可控外界因素的影响而出现一些故障，传统的故障检修方法较为复杂、操作烦琐、成本较高，且不能精准把控，其弊端日益凸显的同时，人们希望其能够更加高效准确的故障诊断方法，而AI技术在故障诊断中的应用能够实现对控制系统的保护，对电气系统进行监督和管理，确保电气系统运行的稳定性。

(1) 应用于故障分析与诊断。利用AI技术开展行故障诊断与分析工作时，可采取模糊理论来分析电气设备的工作情况，从而保证其精准化运行，维护其运行效率和稳定程度，避免后期的运行检修工作。在诊断发电机以及发动机等设备的过程中，充分发挥AI技术的作用，检测相关指标并开展评估工作，开展自动识别工作，迅速精准的检测出设备出现的问题，及时发现故障点，以设备相关参数为依据快速分析故障原因，利用各处理器采取有效的解决措施，简化对于设备的维修工作，尽可能降低故障带来的不利影响，使得故障范围不会继续扩大，减少电力安全事故的出现，同时，有利于在工作过程中保证操作人员的人身安全，也能够为后期同类问题提供参考经验。

(2) 应用于故障预防。现如今，社会经济在不断发展，对于电气自动化控制提出了更高的要求，为了更好的实现电气系统的运行，就需要对于电气自动化系统进行故障预防，在系统中使用AI技术，利用智能技术开展全天在线检测和监控，提前分析和评估容易发生的故障类型，最大程度上减少故障发生的可能性，从而为电气自动化控制提供更加全面以及细致的服务和保障。传统的方法只能通过诊断经验分析已经发生的故障，不能实现事先的预防，无法减低风险，不利于挽回故障带来的损失。而AI技术的应用能够通过对自动化设备进行运行程序的设置，充分分析控制系统采集的信息，收集并储存数据，将信息录入数据库后，模拟构建数据样本，就可以作为可借鉴的经验，优化运行模式，实现控制以及调节工作，包括警报的信号等重要参数，在出现风险时就能够提前做出预警，避免出现和以前相同的事故，从而保证电气自动化系统的稳定和可靠。

3.4 AI技术在日常操作中的应用

如今，我国经济建设蓬勃发展，工业领域快速向前推进，电气行业和生活紧密相连，人们在生产生活中对于电气系统的需求与日提升，其中，在电气设备的操作方面，由于操作过程要求严格遵守相应的制度规范，且操作内容专业性较强，所以人工操作时容易出现误操作的情况，严重时会导致系统崩溃，造成较大的损失。在日常操作中采用AI技术，通过运行的计算机程序执行工作，可以向操作人员展示直观的设备接线图示，对于结构复杂的自动化设备能够实现自动化调试，也能够解决设备接线较多的问题，简化接线结构，实现电气生产过程的优化，具有操作简单的优势，方便工作人员调节设备，可以通过鼠标、键盘以及手势等形式完成指令的输入。

3.5 AI技术在电气自动化管理中的应用

(1) 应用于电气自动化设计。在电气自动化设计中应用AI技术，能够提升其设计水平，在大大提高工程项目的效率的同时，较大程度的保证智能化的应用。电气自动化设计具有复杂和烦琐的特点，对于设计人员的知识储备和专业性要求比较高，且在设计工作中耗费的人力和物力较多。应用AI技术能够根据实际需求来设计针对性的算法，通过在软件中导入设备等参数，更加快速有效的分析和处理系统运行过程中出现的大量数据，对于运行效果进行模拟，减少成本投入，进一步优化设备分布等设计方案，根据设计中不足及时进行调整，提高电气设计的精确度和效率，达到预期的质量要求。

(2) 建立中央控制智能系统。现阶段的工厂管理模式不能完全实现智能化控制，有待进一步完善，应用AI技术建立中央控制智能系统，应用云计算等新型平台，实时把握生产过程的情况和状态，能够在生产的各个环节让设备发挥最大的功效，呈现出良好的运行状态。例如实时收集运行的模式和状况，反馈结果后通过计算，对于自动化控制路线给出最佳建议，从而提高运行质量，同时增加监督以及管理工作的效率，实现动态管理，完善管理体系和资源配置，解决管理难的问题。

4、结语

综上所述，电气自动化控制中AI技术的应用有着独特性质，尤其是在社会信息化快速发展、信息网络不断建设的今天，为电气自动化控制的发展带来更积极的推动作用，在继续改革和完善的情况下，会进一步提升电气自动化控制技术的应用水平和能力，也会带来巨大的经济效益，使我国在国际信息化的竞争中脱颖而出。

参考文献：

[1]杨霞,刘璐璐,摆小军.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].集成电路应用,2020,37(09)120-121.

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[3]王亚萍,孙丽萍,杨景超,高辰.人工智能技术在电气自动化控制中的应用[J].计算机产品与流通,2020(07)75.

葛汶鑫.电气自动化控制中AI技术的应用[J].科技风,2021(07):88-89.