人工智能在电气工程自动化中的运用

韦海治

（中国南方电网超高压输电公司南宁局 广西南宁 530022）

人工智能在电气工程自动化中的运用

韦海治

（中国南方电网超高压输电公司南宁局 广西南宁 530022）

随着社会经济的飞速发展，科技领域也在飞快的发展当中，科技领域当中最具代表性的产物就是人工智能技术，在电气工程的自动化当中，已经广泛应用到了人工智能技术，在推动电力产业结构改革的同时，还可以为电气工程的自动化发展带来崭新的发展元素。本文首先对人工智能的概念进行了概述；而后，阐释了人工智能在电气工程当中的优势；最后对人工智能在电气工程当中的具体应用进行了分析。

电气工程；人工智能；自动化；运用

在现阶段，人工智能技术已经广泛应用到电气工程的自动化控制当中。人工智能属于一项新型的科学技术，拜托了传统的技术手段和方法的束缚，具有广泛性和学科性的优点。与此同时，人工智能还具有相当多的优越性，可以解决我们生活当中的很多问题。由于人工智能广泛性的特点，已经充分应用到我国的各种领域当中，比如航空、国防以及交通信号控制等方面，可以在很大程度上对生产效率进行充分提升，节省人力方面的投资。

1 人工智能概述

人工智能，即为以计算机为基础，对自动化技术、控制论、信息论、生物科学、放生学科、心理学科、语言学科、数学逻辑学科、哲学课以及医学等为主要内容的综合性技术，可以对人们的生活和生产提供相当便利的条件。在人工智能行业当中，所研发的机器设备和人类的大脑一样，具有相当完善的技能系统，可以辅助人类完成一些工作，从而提升整体的生产力。在各个领域当中，人工智能已经得到了相当广泛的应用，比如图像识别、语言识别、机器人、专家系统以及自然语言等各种方面。其中电气工程的自动化技术在应用人工智能的方面是相当广泛的，可以对自动控制技术、系统运行技术、信息处理技术、电子技术以及研发技术等进行充分应用研究。

2 人工智能技术的优势

（1）在传统的控制器当中，经常会受到外界的因素干扰，从而对机器本身产生相当不利的影响，比如模型设置方面的参数变化、计算当中对不同数值的类型确定等，在电气自动化的人工智能设计当中，受到外界的因素是相当晓得，不需要进行精准的动态模型的获取，也不需要对各种参数或者环境进行特殊的要求，在很大程度上收到外界的因素干扰的情况是相当少的。

（2）人工智能当中的参数是可以进行适当调节的，从而对智能函数的性能进行有效提升。与此同时，对于周围环境的适应能力也是相当强的，可以对各种合理的数据进行参照，从而实现对语言和相应信息的设定；并且设定的参数也是根据实际情况来进行修改和扩展的。

（3）和传统的方式性比较，具有优良的一致性。和传统的控制方法相比较，传统范式是对特定的目标进行具体的设计和分析，虽然控制的效果是非常明显的，但是针对性比较单一。在电气工程当中采用人工智能系统，可以向系统之内输入任何数据，对特定的产品性能的影响因素不是特别的大，从而有效提升产品的一致规范性。

（4）在操作当中产生的误差是相当小的，本身具有在运行过程中不会受到外界因素的影响，再加上本身具有的抗干扰能力。以此系统之前所设定的参数如果没有发生特殊的情况是不会发生变化的。

（5）可以有效节约人力资源成本，与传统的电气设备相比较，操作更加简便，在很大程度上节省了人力物力等各方面的资源。在传统的电气设备当中，对每一个机器都需要进行清理，因此就需要大量的人力物力来进行清扫。因此，人工智能技术的广泛应用，可以有效减少设备对线路和变压器等各方面的需求，最终达到节约成本资源的目的。

3 人工智能技术在电气工程自动化的具体应用

近几年，人工智能技术已经被广泛应用到了电气工程的自动化控制工作当中，在电气方面的研究内容包括电气设备故障的预测、诊断、电气产品的优化设计和控制以及系统保护等多种方面的内容。

3.1 电气设备的优化设计

在对电气设备进行优化设计的时候，需要考虑到电路、电磁场以及

电机等各方面的基础知识，并且需要将各种基础知识进行充分融合。在传统的产品设计当中，一般都是根据经验来进行人工手动制作的方式进行的。现阶段，利用先进的计算机技术，在电气设备的设计阶段可以借助计算机的辅助设计程序来进行替代，使得产品的设计周期得到缩短，在对电气产品的优化设计当中，人工智能技术的应用集中体现在遗传算法和专家系统这两个方面的内容。遗传算法在电气设备的应用当中是相对普遍的。利用人工智能技术，将其中的专家技术进行最大限度的发挥，除此之外还有两种优化设计的方式也经常被运用到电气设备的设计当中，比如模糊逻辑算法和神经网络算法。

3.2 电气设备事故诊断

在电气设备的运行过程当中，经常会出现故障的现象，比如发动机、发电机以及变压器等设备的事故和故障出现率都是很高的。在传统的诊断当中，需要将变压器的油产生的气体进行收集，从而进行分析，最后再判断出是否存在故障，利用此种方式所耗费的时间大的情况下，浪费的人力也是相当多的，并且时效相对较慢。如果发生需要在短时间内得到解决的事故，就会造成极其不利的影响。利用人工智能的故障诊断方式，可以对神经网络、模糊理论以及专家技术等各种先进的科学技术进行充分融合，不仅可以对电气设备中出现的故障可以进行良好解决，也可以对生产率进行有效提升，如图1所示。

图1 人工智能的诊断方式

3.3 电气控制当中的有效应用

在电气设备的运行过程当中，需要对电气进行相关控制，从而确保电气化系统可以稳定高效地裕兴。在电气设备的控制当中，对于操作过程的要求是相当严格的，因此就需要操作人员最大限度地提升操作效率。利用人工智能技术，借助计算机的先进技术，可以将人类的劳动力进行充分解放。在人工智能技术当中，利用简单易懂的界面化形式将日常的操作流程进行了简化的同时，还可以对电气系统进行远程控制以及操作，方便日后资料的存储以及查阅。利用此项技术，可以很大程度地降低了人力物力成本资源的投入力度，提升了工作效率。人工智能技术在电气自动化的控制技术方面主要运用到专家系统控制、神经网络控制以及模糊控制等各项技术。

3.4 实现控制以及保护功能

利用人工智能系统，可以有效实现对电气设备当中的开关量、模拟量的数据实现自动采集与处理的功能，之后就可以利用图像识别技术对真是的画面进行模拟现实，从而对电机设备的运转状态进行生动形象的反映。在对电气设备进行操作控制的过程当中，操作人员就可以利用键盘或者鼠标来对电气设备的各种开关以及断路器实现远程操控。如果一旦发生故障，就会对模拟量的故障进行实时记录，对相关的波形图进行有效捕捉，实现开关量的变为和在线参数的设定功能，从而保护设备系统，如图2所示。

图2 人工智能控制功能简图

3.5 电力系统自动化的应用

在某发电厂当中，需要保持生产的稳定性和流畅性，在电力企业当中PLC控制系统已经得到了相当广泛的应用。在发电厂当中人机接口和PLC共同组成了主战层，控制人员位于主战层内的集中控制室内，在系统显示屏幕上可以实现对系统的监控和控制，在很大程度上提高了企业的发电效率。与此同时，也在电厂的发电机组内实现了供电系统的自由切换功能，使得供电系统的可靠性和稳定性得到最大限度地提升，如图3所示。

图3 NEMS智能综合监控系统

4 结语

综上所述，随着科学技术的不断发展进步，更多先进的技术已经得到了广泛的应用，在很大程度上促进了人工智能技术的进步。在软件方面，开发工具越来越多地出现了人们的生活领域当中；在硬件方面，对人工智能芯片的控制能力已经得到了很大的发展，性能方面的覆盖已经呈现出相当完善的状态，并且价格也相对低廉。人工智能化技术的广泛应用是一个新的发展趋势，将会拥有更加广阔的发展空间。

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TP18

A

1004-7344（2016）11-0069-02

2016-4-3

韦海治（1986-），男，助理工程师，本科，主要从事电力系统运行与维护工作。