論述人工智能在電氣工程自動化中的應(yīng)用
摘要:
對于電氣工程行業(yè)米說,人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)則是一次重大的變革,它改變了生產(chǎn)的方式,使人類追逐漸擺脫傳統(tǒng)手工操作,變?yōu)橛呻姎庾詣踊葡到y(tǒng)操作的生產(chǎn)方式。隨著技術(shù)的不斷成熟,自動化的程度越來越高,不論是在產(chǎn)品設(shè)計方面,還是在電氣控制方面,抑或是設(shè)備的故障檢測方面,都可以通過系統(tǒng)控制實現(xiàn),這樣的一種人工智能操作模式使產(chǎn)品的生產(chǎn)設(shè)計時間變短,并且大大增加科技附加值,使產(chǎn)品更加的有競爭力,可以幫助電氣企業(yè)在激烈的行業(yè)競爭中立于不敗之地。木文探討了人工智能在電氣工程自動化中的應(yīng)用。
人工智能是人類智能的一種替代、延伸和發(fā)展,在目前生產(chǎn)控制均高度自動化的情況下,人工智能技術(shù)能夠更好的服務(wù)于人類的生產(chǎn)和生活。電力是國家經(jīng)濟(jì)繁榮和社會進(jìn)步的關(guān)鍵,而電氣自動化的控制必須依靠人工智能技術(shù)。因此,人工智能對于電氣自動化控制有著極其重要的作用。人工智能的出現(xiàn)及應(yīng)用,促進(jìn)了電氣系統(tǒng)自動化運(yùn)行的實現(xiàn),提高了電網(wǎng)運(yùn)行的效率,保障了電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定與安全。
1、人工智能在電氣工程中的優(yōu)勢
人工智能在電氣工程中有著傳統(tǒng)模型不可取代的優(yōu)勢,人工智能相比傳統(tǒng)控制系統(tǒng)更加不容易受到外界因素的干擾,方便了人們參數(shù)的調(diào)節(jié),而且具有優(yōu)良的一致性,同時還兼有誤差較小,節(jié)約成本的優(yōu)勢。
1.1不易受到其他因素的干擾
傳統(tǒng)古典控制器在模型構(gòu)建時容易受到不同因素的干擾,比如模型設(shè)置參數(shù)的干擾,比如不同數(shù)值的類型干擾,但人工智能的設(shè)計不需要獲得精準(zhǔn)的模型,也不需要指定參數(shù)或者環(huán)境,這就提高了人工智能技術(shù)的精確度,無論是在模型的設(shè)計、還是設(shè)備的運(yùn)行過程中,遇到的參數(shù)可以直接輸入,不必考慮特定的環(huán)境,可以直接進(jìn)行參數(shù)設(shè)計,這就大大減少了干擾因素,提高了人工智能的使用范圍和使用效果,對人工智能的普及有著很好的推廣效果。
1.2參數(shù)調(diào)節(jié)方便
對人工智能的參數(shù)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,可以提高智能函數(shù)的性能,相比以前的控制器,人工智能更加簡單,便于調(diào)節(jié),即使專家不在,普通人員也很容易對語言和信息進(jìn)行設(shè)定,而不同的參數(shù)設(shè)定也可以根據(jù)實際情況進(jìn)行改變,這就解放了專家和操作人員,操作人員在進(jìn)行人工智能控制時,可以擁有更強(qiáng)的靈活性。參數(shù)調(diào)節(jié)是人工智能科技的核心所在,人工智能簡化了操作方式,可以為企業(yè)節(jié)約人工成本,還可以提高產(chǎn)品的精度,這也是人工智能科技改革的方向。
1.3具有優(yōu)良的一致性
傳統(tǒng)的控制是基于特定目標(biāo)的設(shè)計,針對特定對象非常好,但換個對象的話就難以保證其效果。而電氣工程中的人工智能則具有更好的適應(yīng)性,對系統(tǒng)輸入的任何數(shù)據(jù)都可以產(chǎn)生精確的結(jié)果,不會受到特定環(huán)境的干擾,智能化的程序也將提升產(chǎn)品的規(guī)范性,利于產(chǎn)品的生產(chǎn),對于不同精度的產(chǎn)品,通過人工智能的干預(yù),可以保證生產(chǎn)產(chǎn)品的誤差很小,保證流水線生產(chǎn)產(chǎn)品的一致性和精度。
2、人工智能在電氣工程自動化中的應(yīng)用
2.1電氣設(shè)備設(shè)計
眾所周知,電氣設(shè)備的設(shè)計絕非一件容易的事情,其設(shè)計需要經(jīng)歷的是一個非常繁瑣復(fù)雜的過程。電氣設(shè)備設(shè)計所應(yīng)用到的學(xué)科知識是非常廣泛的,諸如電機(jī)、電路、電力電子技術(shù)、變壓器以及電磁場等等,現(xiàn)階段,人們對于電氣設(shè)備的設(shè)計更是提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)與更嚴(yán)的要求,因此,我們必須要根據(jù)現(xiàn)階段人們的實際生活需求來改善和提升電氣設(shè)備的設(shè)計水平。我國傳統(tǒng)的電氣設(shè)備的設(shè)計工作主要依靠的是設(shè)計師自身的經(jīng)驗,而忽視了市場的實際需求,這樣就會導(dǎo)致不必要的資源浪費(fèi),現(xiàn)階段的人工智能技術(shù)恰恰彌補(bǔ)了這一點,人工智能技術(shù)能夠計算出我們?nèi)四X難以計算的復(fù)雜公式,并且會自主演練,確保及時性和準(zhǔn)確性,對于工作人員和工作經(jīng)驗也不會有太高的要求。
2.2電氣控制
電氣自動化控制是一個至關(guān)重要的環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)的效率得到提升,那么整個電氣運(yùn)行系統(tǒng)的自動化水平就會隨之得到很大的提升,其不僅僅有效降低了我們在人力、財力、物力等等眾多資源的投入力度;更是成功提高了整個人工系統(tǒng)的運(yùn)行的順暢性。通常情況下,人工智能技術(shù)在電氣自動化設(shè)備當(dāng)中的應(yīng)用主要集中在專家系統(tǒng)、模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制等多種方面,在這三個方面中,應(yīng)用范圍最為廣泛的是模糊控制,其根源就在于,模糊控制這種方式應(yīng)用起來非常簡單,而且與實際的生產(chǎn)工序的聯(lián)系也是非常緊密的。
2.3電力系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的重要價值和作用是不言而喻的,我們的正常生活與工作都與電力系統(tǒng)有著非常緊密的聯(lián)系,因此,我們必須要重視起電力系統(tǒng)運(yùn)行的高效性、穩(wěn)定性以及安全性。在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,借助人工智能技術(shù)能夠使其發(fā)揮出更大的價值與作用。當(dāng)前,我國的人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的實際應(yīng)用范圍也是比較廣泛的,但是,還有著更大的應(yīng)用空間。現(xiàn)階段,主要集中在專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊集理論上面。我將就其中的一種,也就是在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最普遍的系統(tǒng)——專家系統(tǒng)進(jìn)行分析,專家系統(tǒng)建立的基礎(chǔ)是專家學(xué)者的豐富經(jīng)驗以及豐富學(xué)識,利用計算機(jī)將專家的經(jīng)驗和學(xué)識融入到系統(tǒng)當(dāng)中來,專門用于對電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行判斷,并且提出針對性的處理對策。在當(dāng)前,我們所使用的專家系統(tǒng)中,使用最普遍的就是計算機(jī)程序if-then,if-then的原理是只要滿足條件,就會同意執(zhí)行,這里我需要強(qiáng)調(diào)一點,那便是該系統(tǒng)是處于不斷變化和更新的過程當(dāng)中,它會根據(jù)新出現(xiàn)的問題來及時補(bǔ)充自己的數(shù)據(jù)庫,以便提供更好的服務(wù)。
2.4日常操作
現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)已經(jīng)不僅僅會影響到系統(tǒng)本身的自動化水平,而且其影響力已經(jīng)延伸到了實際的管理工作當(dāng)中,人工智能技術(shù)可以對日常操作產(chǎn)生影響,人工智能可以實時操作電腦程序,實現(xiàn)自動生成報表、日志以及自動儲存等等多項功能。這樣便可以在很大程度上簡化我們的管理工作,這也是我們未來電力系統(tǒng)的重要發(fā)展方向之一。
2.5故障診斷
電氣設(shè)備在發(fā)生故障之前,通常會出現(xiàn)事故征兆,不同故障的預(yù)示征兆也是不同的,而且征兆還具有不確定性和非線性等特點。所以,在設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)故障之前,對故障征兆進(jìn)行實時監(jiān)測,判斷出故障的類型,并及時采取相應(yīng)的解決措施是十分重要的一項工作。應(yīng)用人工智能,能夠保證在電氣設(shè)備故障的定位、隔離及修復(fù)工作的準(zhǔn)確性,進(jìn)而保障電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。目前,在電氣設(shè)備故障診斷中,人工智能的模糊邏輯、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的應(yīng)用極其廣泛。比如,在變壓器的故障診斷中。變壓器是電氣系統(tǒng)的重要組成設(shè)備,其運(yùn)行情況對電力系統(tǒng)相當(dāng)重要,所以變壓器故障的分析和診斷一直以來都是研究的焦點問題。若采取人工智能,則能夠分析變壓器油液里的氣體,進(jìn)而對變壓器故障的類型和程度進(jìn)行全面的掌握。除此之外,人工智能在發(fā)電機(jī)和電動機(jī)故障的分析診斷方面,也有著極其廣泛的應(yīng)用。
總之,電氣自動化控制中的人工智能技術(shù)的運(yùn)用時是大勢所趨,雖然我國的人工智能技術(shù)近幾年有了較大進(jìn)展,但是還遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求,所以,我們要用發(fā)展的眼光來看待人工智能技術(shù),繼續(xù)努力,堅持探索如何更好地將人工智能運(yùn)用于電氣自動化控制中。
(仝進(jìn) 王帥 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司宿遷供電分公司 江蘇有宿遷市223800)
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作者簡介:
仝進(jìn)(1990.3.10),性別:男;籍貫:江蘇宿遷;民族:漢;學(xué)歷:碩士研究生;職稱:助理工程師;職務(wù):變電檢修工;研究方向:高電壓與絕緣技術(shù)、電力電纜絕緣診斷。
王帥(1989.3.8),性別:男;籍貰:江蘇宿遷;民族:漢;學(xué)歷:研究生;職稱:助理工程師;職務(wù):變電檢修工;研究方向:變電檢修及試驗、電能質(zhì)量治理。
責(zé)任編輯:蔣桂云
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