淺談電氣工程對電氣自動(dòng)化的實(shí)踐論文
摘要：人工智能技術(shù)的大規模開(kāi)發(fā)和研究，電氣工程的人工智能化管理控制時(shí)代也逐步地來(lái)臨。在很多國內外一流電力供應企業(yè)中均實(shí)現或部分實(shí)現了對電氣系統運用智能技術(shù)的自動(dòng)化控制，這一跨越式的發(fā)展彌補了長(cháng)期以來(lái)電氣系統單靠人工管控和維護的工作缺陷，在電氣工程自動(dòng)化方面邁出了堅實(shí)的一步，為未來(lái)的電氣工程自動(dòng)化指明了方向。
關(guān)鍵詞：電氣系統；自動(dòng)化；人工智能；實(shí)踐
中圖分類(lèi)號：TU96+3 文獻標識碼：A 文章編號：1673—1069（2016）17—148—2
引言
電力的運用加速了二次工業(yè)革命以來(lái)的世界文明進(jìn)程，當前電力工程系統的可靠穩定性不僅與人們便捷、舒適的生活方式息息相關(guān)，而且直接影響到各實(shí)體企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)是否能夠有序地進(jìn)行。為此，采用先進(jìn)的人工智能技術(shù)逐步淘汰落后的人工控制系統從而實(shí)現電氣工程系統的智能化、自動(dòng)化、信息化控制，不僅是社會(huì )發(fā)展與科學(xué)進(jìn)步的結果，也是維護社會(huì )正常生產(chǎn)生活秩序、不斷滿(mǎn)足日益增長(cháng)的社會(huì )電氣系統穩定性可靠性需求的必然選擇。
1人工智能與電氣系統
所謂人工智能（ArtificialIntelligence），是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)，它發(fā)源于計算機科學(xué)發(fā)展和進(jìn)步，在當前社會(huì )科學(xué)技術(shù)發(fā)展中屬于比較“時(shí)尚”的字眼。而它的研究對象和研究結果也是時(shí)下比較“時(shí)尚”的：模擬人的反應與邏輯思路，并在部分區域超越人的思維邏輯，在完成給定指令的同時(shí)能夠自主處理各種異常復雜的情況。而且，它最大的好處是能夠避免出現人由于情緒、精神、外在環(huán)境等因素影響下而產(chǎn)生的誤判斷、誤動(dòng)作、誤反應。因而在當前很多行業(yè)領(lǐng)域，特別是技術(shù)難度高、風(fēng)險性較大的領(lǐng)域均得到了廣泛的應用，并且在很多地方取得了極為不錯的效果。而對于事故后果較為嚴重，社會(huì )依賴(lài)程度較高的電氣工程系統而言，采用人工智能技術(shù)似乎是個(gè)自然而然的結果。事實(shí)上，國內外的眾多技術(shù)人員在電氣系統人工智能方面進(jìn)行了多方面的探索并取得了諸多的成就。如智能電氣設備的出現、智能電力工程控制系統的出現以及電氣系統異常情況智能診斷等多種形式的智能化使得電氣工程系統在自動(dòng)化方向前進(jìn)了一大步，實(shí)現了電氣工程技術(shù)的一大飛躍，同時(shí)也是未來(lái)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的必由之路。
2人工智能在電氣系統的實(shí)踐運用
以下就幾個(gè)電氣工程智能控制系統使用實(shí)踐進(jìn)行介紹。
2·1AVC系統
所謂AVC系統，是我國根據國外優(yōu)秀電力系統智能技術(shù)實(shí)踐經(jīng)驗和自身發(fā)展國情，通過(guò)綜合利用經(jīng)濟壓差無(wú)功潮流計算技術(shù)與先進(jìn)無(wú)功動(dòng)態(tài)補償裝置相結合而發(fā)展起來(lái)的一種自動(dòng)化電力系統無(wú)功電壓參數控制系統，簡(jiǎn)稱(chēng)AVC。AVC系統通過(guò)利用遙測、遙信技術(shù)將預先設置在各主要電力配送點(diǎn)的實(shí)時(shí)監控數據收集到核心數據處理系統，對各節點(diǎn)的各項電力參數進(jìn)行即時(shí)的計算，通過(guò)該節點(diǎn)電力參數的偏差、偏差范圍在系統的分析中找出偏差的原因以及偏差糾正方案（主要方案內容包括主變分接開(kāi)關(guān)調節、電容器投切、系統無(wú)功功率補償等），并通過(guò)在線(xiàn)無(wú)功功率補償等控制以實(shí)現偏差糾正方案，由此保證該節點(diǎn)處電壓參數的穩定。而本系統在進(jìn)行該項實(shí)時(shí)控制的要點(diǎn)是預先確定各節點(diǎn)的電壓參數的約束條件，即作為確定該節點(diǎn)電力參數是否產(chǎn)生偏差的標準，該標準隨節點(diǎn)的不同而不同。因而對于A(yíng)VC系統而言，預先設置（在更智能化的系統中可以實(shí)現根據其他電力參數進(jìn)行即時(shí)的更新）電力參數的約束條件的可靠性就成為整套控制系統運行的關(guān)鍵控制點(diǎn)。AVC系統不需要或極少需要人為的參與，具備較高的智能化和自動(dòng)化，而且作為閉環(huán)控制回路調節及時(shí)，能夠保證輸配電電力系統的系統穩定性與系統安全性，因此得到了廣泛的好評，在目前國內電力系統送配電中得到了廣泛的應用。
我國國內某電廠(chǎng)在電壓控制中采用了AVC系統，具體的實(shí)踐簡(jiǎn)單介紹如下：
2·1.1系統結構該電廠(chǎng)AVC系統是基于送配電系統設施運行的輔助控制系統，其主要結構由調度中心主站、AVC子站、執行終端機構成，各結構間利用以太網(wǎng)等構成星狀網(wǎng)絡(luò )，采用DCS閉合回路控制系統。
2·1.2所采用的主要控制方案當系統中高壓母線(xiàn)電壓參數高/低于系統給定參數值時(shí)，控制減少/增加發(fā)電機的無(wú)功功率；給每臺發(fā)電機組設定各自高低極值，控制機組在極值允許范圍內調節，否則禁止一切調節活動(dòng)；在系統出現電壓波動(dòng)異常時(shí)，閉鎖各機組獨自的調節功能，防止出現交叉干擾。這樣的AVC系統的使用使得電廠(chǎng)對于電力系統中各主要節點(diǎn)的電壓參數進(jìn)行了實(shí)時(shí)的自動(dòng)監測和控制，改變了以往制動(dòng)響應遠滯后于參數異常的格局，增強了電力系統整個(gè)供配電的可靠穩定性，而且極大地減少了人工的操作量和處理量，減輕了人員的工作負擔，降低了人為失誤所帶來(lái)的風(fēng)險。
2·2綜合智能自動(dòng)控制系統
在廣泛采用新時(shí)期各項前沿技術(shù)成果的綜合智能控制系統，在控制過(guò)程中涉及到了計算機技術(shù)、硬件技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、數據分析技術(shù)、電力故障診斷與排查技術(shù)等多重技術(shù)。因而它相較于社會(huì )上一般的電氣自動(dòng)控制系統而言具有反應更快、靈敏度更高、兼容性更強、數據處理更快、異常診斷排查能力更強的特點(diǎn)。它的自診斷能力，進(jìn)一步增強了該系統在電氣工程系統中的穩定性與可靠性，因而綜合智能自動(dòng)控制系統成為當前電力系統自動(dòng)化控制改造的主要發(fā)展方向，也是未來(lái)電力系統自動(dòng)化運行的主要控制系統之一。綜合智能自動(dòng)控制系統在工作中其數據處理中心具有不同的模塊用以實(shí)現不同的功能，主要包括智能診斷模塊、誤操作聯(lián)鎖制動(dòng)模塊、電網(wǎng)供配電智能調控模塊等。
2·2.1智能診斷模塊綜合智能自動(dòng)控制系統和AVC系統類(lèi)似，在工作時(shí)通過(guò)從各個(gè)數據監控點(diǎn)采集的數據收集，通過(guò)封閉式局域網(wǎng)或加密開(kāi)放式無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )可靠傳輸到系統數據處理中心，系統后臺通過(guò)對各個(gè)反饋節點(diǎn)的數據進(jìn)行分析，辨識各節點(diǎn)數據信息或查找系統運行中各節點(diǎn)處存在的異常，從而確定適應的故障排除工作制動(dòng)方案，而進(jìn)行異常數據分析與處理的主要工作就在智能診斷模塊中進(jìn)行。
2·2.2誤操作聯(lián)鎖制動(dòng)模塊對于跟社會(huì )各方面緊密接觸的供配電系統而言，其系統運行中存在有大量的不可預知因素影響到系統運行的正常與可靠。特別是在城鎮鄉村居民動(dòng)力/照明用電中，常會(huì )由于大量的人員誤操作而導致電氣火災、觸電等事故。綜合智能自動(dòng)控制系統通過(guò)對各個(gè)模塊單元的即時(shí)數據（主要包括瞬時(shí)電壓、即時(shí)電流、電力負荷波動(dòng)等）傳輸分析該節點(diǎn)處是否存在異常變化，從而在最短時(shí)間范圍內確定合適的控制動(dòng)作方案，以節點(diǎn)處各動(dòng)作元件按指令動(dòng)作從而完成對該局部區域內電力系統的緊急聯(lián)鎖制動(dòng)。
2·2.3電網(wǎng)供配電智能調控模塊對于當前社會(huì )電力供應，我國絕大部分地區均存在著(zhù)電力供應相對不足的困境，特別是用電負荷較高時(shí)間段，電網(wǎng)供配電電力平衡供應就成為了一大難題，而綜合智能自動(dòng)控制系統的智能調控模塊可以使得電力供應實(shí)現時(shí)間、區域上的最大合理化，在保障基本需求的基礎上，合理的實(shí)現電力資源的最優(yōu)化利用，實(shí)現地區供電的相對平衡。
3結語(yǔ)
因而，人工智能下的電氣系統自動(dòng)化程度的提升給社會(huì )生產(chǎn)生活提供了更為堅實(shí)的保障。除此之外，各種人工智能自動(dòng)化電氣設備的大量涌現也極大地改變了原有電氣工程格局，使得人工智能在電氣工程系統的自動(dòng)化道路的推進(jìn)方向又邁出了堅實(shí)的一步�？梢灶A見(jiàn)的是，在不久的將來(lái)，充分利用人工智能的電氣工程系統自動(dòng)化程度會(huì )空前的高，電氣工程系統的整體可靠性和穩定性也會(huì )得到極大提升。
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