电气工程及其自动化的智能化技术运用分析

朱 琳，姜 璐

（国网陕西省电力有限公司西咸新区供电公司，陕西 西咸新区 712000）

0 引 言

现阶段，在电气工程及其自动化技术快速发展的时代环境下，需要结合智能化技术和智能分析技术构建完善的技术管理模型和管理结构，优化技术分支，提高整个系统的运行水平和效率。

1 智能化技术概述

智能化技术具有较强的综合性，覆盖的学科理论较为宽广，涉及生物、仿真、医学、控制、语言以及系统工程。智能化技术主要是模拟人脑运作机理，使机器人承担部分高难度和具备逻辑性的生产作业。现阶段，智能化技术在电气工程及其自动化领域的实践应用较为常见，包含多项技术流程和技术分支，可以构建完善的技术管理架构。在信息收集处理整合、电子信息技术开发打造以及综合系统控制等多个方面，均能发挥良好的管控功效。信息化技术、智能化技术、大数据技术在信息技术（Information Technology，IT）行业的广泛应用，可以有效转换生产管理关系，缓解工作人员的工作压力，更加科学高效地分配和使用人力资源和物质资源。

2 智能化技术的特点

智能化技术具备无人操控的优势和特征，结合人工智能系统和逻辑控制单元，在计算量和计算速度方面优势明显。无人操控是人工智能系统的运作特征，可以有效提升工作效率。例如，可以结合对应的鲁棒分析和专家数据库系统，做到快速高效地识别故障并锁定故障位置，减少人工在排查故障期间花费的时间。此外，电气设备在诸多技术领域可进行自主调节，结合人工智能技术，在实现无缝化操作的情况下，保持最佳的运行状态。人工智能技术和智能化技术结合先进的控制理论，能够在实践过程中实现对物体更加精细和高效的管控，减少相应的控制层级和控制幅度，同时可以在数据处理过程中做到一致性管控。利用大数据技术和人工智能分析可以有效收集和整理电气工程及其自动化领域产生的各类非结构化零散数据信息，从而提取有价值的数字资料，为后续开展精细的管理管控提供良好的内在和外在条件，提高整个体系的运行水平[1]。

3 智能化技术在电气工程及其自动化中的应用

3.1 PLC 技术的应用

智能化技术结合对应的逻辑控制措施和控制方法，可以提高整个系统结构的运行水平。基于智能化技术可以实现逻辑控制和模糊分析，可在单片机、可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）以及可编程控制领域取得较大的突破。随着智能化技术的发展，可以利用对应的PLC 系统实现科学高效的模块化编程，结合对应的工业控制软件和硬件设施，在多个领域和多个方向有效协调生产管理过程，提高生产管控效率。现阶段，结合对应的物联网传感器逻辑控制单元及其对应的控制端口，可以完善且全面地把控整个体系。在控制环节，可以有效整合智能控制技术与人工控制技术，实现数据传递和数据监视管控，从而提高整个系统的运作效率。此外，利用PLC 系统能够实现电气工程及其自动化领域的无人监管和远程控制，提高系统模块的功能水平，从而提高整个体系的运作效率[2]。

3.2 故障诊断

电气工程及其自动化系统由多个设备和多类结构构成，内部工况环境较为复杂，包含较多的技术设备设施。在管理和控制电气工程及其自动化系统的过程中，工作人员需要有效识别、分析、判断设备的运行状态，从而在后续设备维护管理过程中找到工作切入点和重点，提高设备运行管理水平。但是，利用传统的故障检测模式、检测工具、检测方法很难在短时间内快速找到问题点，因此需要利用人工智能系统，在故障识别管控过程中做到快速诊断和快速识别分析。该过程中，不同设备出现的故障问题有所差异，同时故障信息存在非线性特征，导致整个数据结构较为复杂，计算量较大。若利用传统的信息化管理方式提取分析和使用相关数字信息，则会进一步影响诊断作业和检修作业的精准性，导致故障诊断分析工作效率较低。此时，可以利用人工智能系统，在电气工程及其自动化设备故障诊断管理过程中做到智能分析和管控，结合系统工程和模糊控制理论，高效识别、判断、控制各种故障，提高故障检测管理水平和效率。工程师和技术人员可以利用相关故障诊断技术，结合鲁棒分析、保护控制单元和专家数据库，在故障诊断过程中结合逻辑判断和历史资料，快速高效地识别故障，提升电气工程及其自动化系统的运行水平[3-5]。

3.3 智能优化设计

借助人工智能系统和人工智能技术，可以有效应对电气工程自动化控制系统中复杂的内在和外在工况。在设计、规划、管理电气工程系统的过程中，工程技术人员需要科学合理地利用智能化技术完成对整个结构的优化设计。设计师和工作人员在相关领域需要具备丰富的基础知识储备和经验储备，掌握电学、机械电路、控制流程等多个方向的基础知识。随着电力行业的快速发展，相关领域的设计规划工作涉及较多内容，单独依靠人力计算无法完成整个电气工程自动化系统的高效设计管控。此时，利用人工智能系统可辅助设计师完成对整个系统架构的多方位设计。

借助智能化技术，可以减少设计师和规划者设计整个系统工程期间花费的时间，同时取得良好的管控效果。例如，在电气工程自动化系统设计规划过程中，利用建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技术和人工智能技术提取基本信息，优化和完善设备设计方案，更加科学和高效地控制整个系统设施的线路布局、走向以及其中存在的交叉干涉问题，从而提高整个系统的运作水平和效率。基于智能化系统，通过多元化的设计方式、模糊分析、建模评估以及科学评价，可以提高整个系统的设计管理水平。由此可见，利用智能化技术可以在电气工程及其自动化系统设计管理过程中取得良好的管控效果。设计师、规划者以及管理者需要利用相关技术，结合历史数据库和建模仿真，做到对系统结构更加精细化、高效化的设计控制。

3.4 图形化应用

电气工程及其自动化系统的结构较为复杂。在电气工程自动化领域，用户需要与整个设备系统的有效交流互动，高效把控系统内部的各项参数信息。利用智能图形单元，建立相应的用户应用界面，使用户在操作过程中可以通过菜单键和相关窗口高效管控系统的各种设备。同时，电气工程自动化领域涉及较为复杂的编程系统和编程作业项目。利用人工智能系统的图形化功能，可视化开发、打造、创建各个编程模块。工作人员借助对应的编程模组和编程模块，能够快速和高效地控制整个系统。此外，通过图形化技术可以高效跟踪和管控系统在运行期间的各项参数信息，从而进一步提高系统的可视化运作水平。

工作人员可以利用数字信息技术有效收集和整理系统结构中的各项参数信息，从而建立可视化的管理表格。例如，利用数字信息技术可视化管理部分设备的补偿量和各类参数信息，以提高整个系统结构的运作水平。借助人工智能系统的模块化、可视化、集成化管控功能，可以在电气工程及其自动化领域进行更加细致和深入的管控，提高整个系统的运行管理水平和质量，做到全局控制和全要素控制。

3.5 智能化技术在网络通信系统中的应用

电气工程及其自动化系统包含较为丰富的通信结构和模块。借助智能化技术，可以建立更加成熟和完善的智能通信结构，提高信息流通传递的水平和效率。通过构建完善的通信管理模块，系统可以实时、高效地搜集、处理、传输以及管控电气工程自动化系统在运行期间产生的各种信息，满足使用者对信息的多元化控制需求。利用卫星通信、5G 通信、光纤通信等多种方式，可提升信息数据互联的基本能力，打破设备与设备之间的交流限制，提高自动化管控水平。

此外，基于信息通信板块，可以利用智能化技术实现安全防御和安全控制。例如，为避免设备在运行过程中遭受病毒攻击，利用智能化技术在病毒防范管理过程中构建良好的防御体系，有效消杀管控通信结构中存在的未知病毒，提高系统运行的稳定性和可靠性。基于智能技术，可以将电气工程及其自动化系统的运作功耗和安全性能控制在合理水平。目前，在电气工程及其自动化控制系统实现远程化发展的情况下，在无人操控环节可以借助智能化技术进行智能化控制，实现信息资料的快速流通传递。同时，系统可以利用智能加密技术，如区块链技术等，提高信息流通的安全性和稳定性。

4 电气工程及其自动化技术智能化应用的实践案例

电气工程及其自动化技术在变电站中的实践应用较为常见。变电站在运行过程中会出现各种各样的故障，工作人员需要开展常态化运维作业，高效分析、处理、控制整体瘫痪和崩溃性事故。由于变电站设备长期处于超负荷运行状态，极易在运行过程中出现各种各样的问题，且当大部分设备处于临界运行状态时，在未得到精细化管控的情况下会引发一系列故障。此时，需要利用智能化技术进行科学诊断和分析。工作人员可以利用相关技术跟踪变电站生产经营状况，还可以利用智能采集系统、智能数据分析系统、定位系统等高效控制设备线路和各种配件信息。结合中央计算机系统、人工智能控制理论以及控制模型，可以在故障诊断识别过程中快速高效地实现信息掌控、信息维护、信息共享以及信息交流互动，提高整个系统的运行效率。

此外，需要在变电站系统中构建完善的继电保护体系。将人工智能技术应用于继电保护器控制过程，通过收集和处理信息，模拟继电器的开关量状态，可有效诊断和分析电流和电压等参数，从而有效分类和控制继电保护装置在运行过程中存在的拒动和误动等相关现象，提高系统的运行水平。变电站实践运行过程中，可以利用人工智能技术实时监测系统设备的运行信息，结合定位技术和各类高精尖的数据传输技术与控制技术，提高整个系统的运行水平。

5 电气工程及其自动化智能化水平的发展前景

未来，智能化技术在电气工程及其自动化控制领域中的实践应用将上升到一个全新的高度。在相关技术快速发展革新的时代环境下，结合智能控制系统和控制技术，可以提高整个体系的运行水平。现有技术的控制精度和控制速度有待进一步提升，且当前的控制层级较为复杂，通常结合分散控制系统（Distributed Control System，DCS）和控制架构完成对整个工程系统的空间布局设置。基于智能化技术，整个系统的规划设计将更加简约高效。结合现场总线控制系统（Fieldbus Control System，FCS）和控制模式，在设备结构管理过程中可减少控制层级，提高控制效率，进一步提高信息流通水平。在智能化技术快速发展的背景下，电气工程及其自动化设备和相关技术也将朝着微型化方向进一步革新升级。在微型控制单元，如仪表、仪盘以及各类微小设备体系，它将发挥更加重要的作用，整个技术体系的完整性将得到进一步提升。通过整合电子技术、控制技术以及控制理论，可以进一步提高整个系统的运行水平。

6 结 论

在电气工程及其自动化领域，构建成熟完善的智能化技术体系、模式、结构必不可少，相关单位需要补充和完善当前的管理模式，论证分析电气工程及其自动化系统在运行过程中的各项需求，通过技术创新，优化和完善电气工程及其自动化领域的各项控制流程，从而提高整个体系的运行水平。