电气工程中智能化技术的应用

电气工程中智能化技术的应用

1智能化技术概述

智能化技术是计算机科学的重要分支,能够通过科技的不断进步和快速发展,实现技术层面上的信息采集、分析、回馈等功能,这极大的带动了电气工程自动化的发展和进步。在我们日常生活中,电气自动化技术无时无刻不在,智能化技术在电气工程自动化中的主要研究方向包括:电力电子技术、信息收集处理、自动化控制策略制定和优化控制,其适应性较强,发展前景广泛,并且取得了一定成效,大大提高了控制效率,比如在PID控制中,运用智能化模糊控制,整个控制过程的比例、积分、微分参数能够进行自适应调整,调节时间变短,超调量变小,反应速度更快。

2智能化技术的优势

智能化技术具有快速、高精度、高效化的特点,能够实现控制过程的动态、静态控制,大大提高自动化控制效率。智能化技术与传统控制技术相比较,具有柔和化的特点,其控制参数能够根据实际情况进行调整,数控系统模块化设计,功能覆盖面更大,可裁剪性强,能够满足不同用户的实际要求,进而最大限度地发挥群控系统的效能。此外,智能化技术还具有艺复合性和多轴化的优,能实现复杂工艺的控制,完成控制多工序、多程序的复合化加工。智能化技术正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统还具有智能行为的、更加复杂的应用特点。智能化技术的优势主要体现在实际运用过程中,智能化函数比传统控制函数更具有优势,比如遗传算法、模糊控制、非线性控制,无形之中促进了技术控制效率。智能化技术更易于调节,一致性更强,适应性更广,可以实时对数据进行处理和分析。遗传算法和专家系统在控制系统中的应用范围日益广泛,这为智能化控制提供了广阔前景。

3智能化技术的发展前景

智能化技术发展方向主要体现在两个方面:系统功能和体系结构。功能发展主要体现在:①用户界面图形化,人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真;②科学计算可视化,可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达;③插补和补偿方式多样化,内装高性能PLC,可直接用梯形圈或高级语言编程;④多媒体技术应用,多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。体系结构的发展:①集成化,通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性;②模块化,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统;③网络化,可进行远程控制和无人化操作、联网。

4智能化技术在电气工程自动化中的应用

智能化技术在电气工程自动化中的应用主要体现在智能控制、优化设计、故障诊断和自适应控制等方面,能够实现设备检测、诊断、优化、控制和保护等方面的智能化控制。

4.1智能控制

智能控制应用在电气工程自动化过程中,可以实现电气工程的无人化、自动化、远程化、高效化控制,为电气工程自动化控制提供了一个广泛而且良好的发展空间。经过实际实践,智能化控制应用到工业电气自动化控制中去,能够最大限度的提高控制可靠性和安全性,比如纺织业中电气自动化控制应用神经网络控制可以提高效率,完善控制策略,实现经济效益和社会效益。

4.2优化设计

电气工程自动化控制是一项复杂化、繁琐化控制,不仅需要设计人员熟练的掌握控制流程、机械电路和磁力电气等学科的知识,而且能够熟练应用到设计工作中去。但是传统电气工程自动化设计方案是非系统化的繁琐的设计方法,设计周期长,控制效果难以满足实际要求。智能化技术解决了这些难题,手工设计向着智能化设计飞跃,减少设计时间,而且设计方案应用范围更广。比如遗传算法就是优化设计的一部分,先进性和实用性很强,在一定程度上实现最优化。

4.3故障诊断

电气工程系统发生故障不可避免,但是传统电气工程自动化控制策略很难实现全面精确、诊断。比如在变电站和输配电所中,变压器在电气工程自动化控制系统中必不可少,但是变压器检测人员在实际工作过程中难免会有疏忽,变压器检测、维修故障率居高不下,智能化技术能够很好的检测变压器故障,主要检测的是变压器泄漏气体,并且通过快速计算缩小检测范围,同时对故障位置进行定位,制定相关维修策略。维修人员可以通过执行维修策略对变压器进行检修,提高故障排除速度。

4.4自适应控制

自适应控制是智能控制的重要方面,实际的电气工程自动化控制系统会面临各种各样的变化情况,控制系统的参数应该是变化着的。智能化技术能够很好的解决这方面困难,比如在神经网络自适应控制系统中,控制策略不是固定不变的,而是具有学习功能,可以通过对周围环境的检测实现策略的自适应变化。例如在锅炉系统中,水温和水位都是大滞后缓慢控制对象,相应控制参数是变化的,能够随着实际情况进行调节。

4.5PLC自动化智能控制

电气工程自动化系统在智能控制过程中,工艺流程控制和开关控制随着电力行业的进步不断进步。当前一些大型电力企业电气工程自动化控制系统的控制子系统已经被精密的智能PLC所代替。工作人员可以在监控室直接控制远程继电器,提高生产效率。随着相关技术的发展和进步,供电系统可以实现智能化控制,完成自动切换,很大程度上提高电气系统的可靠性。比如融合了智能化控制算法的软继电器在电力企业中应用范围十分广泛。

5智能化技术在高压电气设备中的具体应用

高压电气设备作为电气工程自动化中的重要方面,具有广阔的发展前景,智能化技术将智能算法、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体。本文着重讲述了智能高压开关,其结构框图如图1所示。智能化高压开关融合了现代传感技术、微机处理技术、状态监测和故障诊断技术,采用数字继电器取代了传统的继电器,加上自监视程序的作用,大大提高了可靠性。二次回路不断改进,在间隔之间以及间隔与变电站控制计算机之间的通信联络使用了串行光纤技术,大大减少器件数。使用光纤通信总线简化了设备之间的联接,并解决了电磁干扰问题;控制柜内电子器件的自动控制和自监视功能提高了GIS的自动化程度。所有一次回路与二次回路之间的连接均通过串行光纤总线接到控制箱中,完全淘汰了传统的硬导线连接方式。每个一次装置(互感器)配备了称为PISA(传感器和执行器处理接口)的电子接口。

6结语

通信技术、计算机技术的迅速发展,为电气工程自动化提供了有力的技术保证。随着电气工程自动化和智能化技术的发展,两者结合具有极其广泛的应用前景,并且迎来了新的发展高峰。

作者:陈远航 单位:广西华银铝业有限公司