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电气工程与自动化的智能化技术应用分析

2018-05-09郑媛

科学与财富 2018年8期
关键词:应用探讨智能化技术自动化

郑媛

摘 要:鉴于智能化技术的重要应用和重要地位,以及其在电气工程自动化中的应用,我们应该不断的加强对这方面的研究。

关键词:智能化技术;电气工程;自动化;应用探讨

一、前言

人工智能的研究主要包括:图像识别、语言识别、机器人、专家系统和自然语言处理等系统。电气工程主要是研究和电气工程有关的自动控制、系统运行、信息处理、电子电气技术、研制开发、信息处理和计算机与电子应用等领域。笔者结合自己的研究,探究智能化技术在电气工程自动化中的应用。

二、智能化技术应用理论分析

智能化技术自20世纪中叶被提出来之后一直在不断地向前发展,其中经历过波折和低谷(一直存在学者对智能化技术能够实现代替人类控制决策的发展目标提出质疑),但总体的发展趋势和应用成果是值得肯定的。它涉及到很多学科,包括心理性、行为学、神经科学、运筹学、信息论、应用数学和计算机科学等,是一门新兴的交叉学科。所谓智能化技术,就是使机器或计算机系统具有人脑的类似智慧,是通过模拟人或自然界其它生物处理事件的模式和行为来实现对事件的决策和控制的方法。计算机编程技术和计算机科学的发展促进了以计算机为核心的智能化信息处理技术的发展和进步。当下的智能化技术依赖于计算机编程实现对人类大脑的模仿,正是由于计算机对人类决策和控制的模仿才得以在很大程度上带动电气工程自动化的快速发展。

三、智能化技术在运用过程中的优势

1.不再需要建立控制模型

在自动化过程中利用传统的控制器来进行控制时,经常会因为被控制对象具有比较复杂的动态方程,因此没有办法对其进行准确的掌握,这就会导致在对该对象模型进行设计时出现大量的无法估量、无法预测的客观因素,例如部分参数的变化。如果不能掌握此类因素,设计出来的模型也就不可能精准,最终自动化控制的实际工作效率在一定程度上也会降低。智能化控制器省去了对被控对象模型设计的工作,因此它从源头上避免了那些不可控因素的出现,使自动化控制器的精密系数得到了提升。

2.智能化控制具有一定的通用性

传统的控制方法因为是基于严格的控制模型,所以对控制对象有着严格的要求。即使控制对象本身保持不变,控制环境和运行参数的改变也往往会造成自动控制的效果不理想。智能化控制技术的现场控制能力明显强于传统模式,即使控制对象发生一定范围内的改变,自动化控制系统收集的数据发生明显改变,智能化控制方式仍有很大几率做出较为合理的控制,满足自动化控制目标的最低标准。当然,控制效果是由控制对象决定的,智能化控制方式虽然较传统方式具有一定的通用性,但这个优势会随着控制对象改变幅度的增大而逐渐丧失。在具体实践当中,有必要对控制对象进行全面评估,对控制要求进行严格审核,通盘考虑自动化工程中的各个环节,然后对智能化控制的方案进行具体设计,以实现最佳控制。

3、便于对电气系统进行调整控制

智能化控制器的另外一个优势就是,它可以通过鲁棒性变化、响应时间以及下降时间来对系统的控制程度进行随时调节,从而使自身的工作性能得到有效地提高,使自动化控制的工作得到最基本的保障。由此可见,在任何情况下,智能化控制器都要比传统的自动化控制器的调解控制功能更具有优势,也更加适合用在电气工程自动化的实际工作中。此外,智能化控制器还有一个好处,那就是在对电气设备进行调节控制的过程中,只要依靠相关数据的改变它就可以自行调节,不需要有专业的技术人员在场。在一定程度上它还可以进行远距离的调节控制,这就实现了电气工程无人控制的自动化控制目标,这对电气工程自动化控制的发展有着巨大的影响。

四、电气自动化智能控制系统在电气工程中的设计理念

1.利用集中监控式设计理念在电气工程中的应用

运用集中监控式方式的特点在于在电气工程中的运行维护很是方便,对控制站的防护要求不是很高,在系统设计方面比较容易。但集中式监控方式是将系统中的各项功能集中到一个处理器中进行处理工作的,而处理器的任务是相当的繁重的,故而处理速度会受到严重影响。我们了解到电气设备进入到监控时,监控对象的大量增加随之而来的将是主机的冗余的下降趋势,电缆的数量也在加大,投资也有明显的加大,长距离电缆引入的干扰也可能影响到系统的可靠性。

2.利用远程监控式设计理念在电气工程中的应用

远程监控方式在电气工程中电缆上可节约大量的增加数;还可以节省安装上的费用问题;在材料上也可节约很多;同时还具有组态灵活和可靠性高的特点。但是由于电气工程中各种现场总线的通讯速度不是很高,而电气电厂中的通讯量又很大,所以远程监控方式适合运用在电气工程中较小的系统监控,不太适合面对全长的电气自动化系统控制的构建。

五、智能化技术在电气工程自动化中的应用探讨

1.电气工程中电网调度的自动化

由电网调度中心的服务器、大屏幕显示器、工作站以及相应的计算机网络等共同组成的称之为电网调度的自动化系统。而实现自动化的表现方式是通过电力系统上专用的局域网将其处于在调度范围内的夏季电网调度中心、发电厂以及测量的控制设备等变电站终端实现有效连接。

由此我们可以知道,将电气自动化技术应用在电气工程中有着很重要的作用,主要就是能过实现实时评估电力系统的运行状态,并根据所积累的数据来对电力负荷进行预测,故而在此基础上将发电控制和经济调度实现自动化,但是这样的一个要求只有在省级以上的电网才给予要求。电力系统在运行的过程中要实现实时进行数据上的采集和处理,并根据数据进行监控,且在数据支持的情况下对电网的运行状态和安全进行掌握,使其能够很好的适应现代电力市场的运营需求。

2.电气工程中发电厂分散测控系統

电气工程中发电厂分散测控系统在实际的应用过程中一般采用的是分层分布的结构,其组成是由以太网、运行人员工作站、过程控制单元以及高速数据通讯网等等方面。而这里说的远程控制单元就是由只能做输入和输出的模件与可冗余配置上的主控模件一起共同组合而成,且主控模件又是通过冗余智能上的输入与输出和总线上的输入与输出来进行通讯的。

其中过程控制单元是可以直接用于生产运行过程中的,并且直接接受热电偶、热电阻、开关量和现场变送器等等设备上的信号,还可以在运算完成以后对设备的运行状态和参数进行实时的打印、显示和信号的输出,以此来直接驱动其执行机构,最终实现电气自动化在电气工程中的生产运行过程的联锁保护、控制和检测等方面的功能。

六、结束语

总之,电气工程是一项在技术性、专业性上都是要求很高的设施工程,而电网的建设、改造等方面都在快速的发展着,且也对电气自动化系统上要求很高,故而我们要在这些方面大大提高电气自动化系统的水平,使其在电气工程中发挥其本身的优势,同时电气自动化系统在电气工程的经济效益和安全运行方面都有着非常重要的地位,在电气工程自动化中推进智能化技术的应用具有十分重要的意义。

参考文献:

[1]洪天星.浅析电气工程自动化实验室的建设时代教育2012-08-08期刊

[2]钟家洪,夏勇.电气自动化在电气工程中的应用分析科技风2012-09-15期刊

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