智能化技术在电气自动化控制中的应用

2022-03-21版权声明我要投稿

  电气自动化控制技术在建设、生产等多个领域得到广泛应用,并取得良好的成效,电气自动化控制系统的整体实力在智能化技术的辅助下取得了质的飞跃。

1 智能化技术在电气自动化控制中的应用

  1.1 在电气设备控制中的应用

  在电气设备控制中应用智能化技术,能够对电气控制程序进行改进和完善,在满足企业的实际生产需求基础上,还能够提高控制系统的整体性能。简言之,智能化技术就是构建数据化程序,让设备在科学控制下运行;尤其是核心程序中的数据分析和运行监控环节,智能化技术的运用能够让电气控制系统更加工业化,降低人为因素对设备控制带来的制约。另外,数据的编程和合成是电气自动化控制中的关键,智能化技术的运用能够让程序按照既定的规律运转,对数据的监控是实时且逆向的。在运行中,设备一旦出现故障就会立即启动预警程序,给技术人员发送警示信息,引起操作人员的重视。因此,智能化技术在电气设备控制中的积极作用不容小觑。

  1.2 在电气故障诊断中的应用

  电气系统的运行涉及到方方面面,各子系统复杂又互相关联。如出现故障,就要花费大量的时间和精力去检测和维护。如果智能化技术能够运用到电气故障诊断中,就能够降低故障检修的难度,从而能够保障设备的安全。智能化技术能够在设备出现故障时,第一时间找出故障发生地,并对原因进行分析,制定出科学合理的解决方案。另外,在技术人员进行检修的过程中,能够及时反馈修复的情况,让修复更加具有效率。更重要的是,智能化技术涵盖了物理、化学等各个方面的知识,对故障检测更加全面、科学,也能够提高检修的效率。传统的检测技术,在仪器出现故障时会将出现问题的部门单独拎出,进行检测分析,而智能化技术的应用会将故障与设备的整体运行相结合,全面分析故障出现的原因以及相关联的设备运行情况。

  1.3 在人工智能方面的应用

  智能化技术的应用能够实现机器代替人工的目的,让企业节约更多的人力资源,降低经营的成本。虽然当前科技得到了提升,智能化水平也与日俱增,但目前技术还不能实现全面智能化。不过在电气自动化控制中智能化技术水平的作用还是有目共睹,其具备相对理想化的操作控制能力。智能化技术的应用,能够降低人为因素带来的影响,提高系统运转的科学性和高效性。

2 智能化技术在电气自动化控制系统中的实现

  基于智能化技术的电气自动化控制系统,应当实现的功能为:在电力运行平稳状态下,能够智能化地评估、监测自身的运行状态,准确判断和处理故障,并将其反馈至工作人员。

  2.1 系统功能设计

  首先是智能化监控模块,其完整设计框架如图1所示。基于智能化的监控技术一方面确保了电气自动化控制系统安全稳定运行,另一方面通过对各项数据信号的实时监测与传递,提高了工作人员获取和处理相关信息的效率,最终实现了对系统各电气设备工作状态的及时把握。

  其次是电气故障智能诊断模块,其运行流程如图2所示。基于智能化的电气故障诊断所依原理是针对控制系统常态化运行中的各设备参数进行提前保存,并在后续运行中实时动态地获取当前运行参数,同时将两类参数进行比较,若在误差范围内则无故障,否则就能判断出现故障并溯源至故障发生的位置,便于工作人员处理。

  最后是电气设备智能化控制模块,它能够在遇到异常时借助智能化控制算法进行自行修复,或者警示管理人员,从而保证电力系统安全。此外,还可以对将要执行的控制操作进行提前模拟,及时做好预案以应对可能出现的问题,从而避免严重的系统故障。这种通过程序进行智能控制的高效方式,极大地降低了人力资源成本和设备维护成本,并提升了工作人员处理问题的能力。

  2.2 系统实现

  首先是控制系统总体框架,如图3所示。本文设计的智能化控制系统彻底摆脱了人工记录的方式,将获取的数据经过处理后传递给需要调整的自动化电气设备,完成相关操作。即便是不能处理的信息也可以及时警示管理人员,使得整个运行过程处于实时控制中,更加安全和高效。

  其次是控制算法分析,这里只列举三种主流方式,分述如下。

  第一种,模糊逻辑控制。其工作原理如图4所示,此种技术发展较早,起源于模糊数学和控制理论的相关研究基础上。这里所说的模糊控制指的是一种非线性的自动控制算法,借助直流/交流的传动对电气自动化设备的运行进行控制。

  第二种,神经网络控制。模型示意图如图5所示,其是建立在模拟人脑神经元活动方式上的控制模型。

  所对应的神经元模型数学表达式为:

  式(1)中,输入信号为xi,对应信号的权系数为wi,阀值为θ,激活函数为f。

  第三种,专家系统控制。需要借助对专家经验进行模拟来构建强大的智能化控制程序,其原理是通过数字化方式聚集专家的知识经验并保存于数据库中,再结合不断的自学与自推导来完成对电气自动化系统的控制。因此,这种方式适应力较强,能够在不同工作要求下较好的运行。

  综上,智能化技术在电气自动化控制中应用是必然趋势,企业要加大对智能化技术的研究,不断地改进技术,提高智能化技术水平。这样一来,不仅能够提高电气自动化控制的精准性和高效性,还可以进一步保证设备运转的稳定安全,从而助力电气企业创造更大的经济与社会效益。

作者:史永伟 单位:中国能源建设集团湖南火电建设有限公司

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