馬 龍

(西山煤電(集團(tuán))公司 公用事業(yè)分公司，山西 太原 030053)

任何先進(jìn)的技術(shù)都因生產(chǎn)力的發(fā)展而出現(xiàn)，對于人工智能技術(shù)也不例外。社會生產(chǎn)的高度自動化，對生產(chǎn)效率提出了更高的要求。運用人工智能技術(shù)，在提高電網(wǎng)系統(tǒng)高度自動化的同時，可提升系統(tǒng)工作效率，從而降低生產(chǎn)成本。

1 人工智能技術(shù)的應(yīng)用理論

第三次信息產(chǎn)業(yè)革命以來，以計算機為代表的信息技術(shù)突飛猛進(jìn)。計算機科學(xué)技術(shù)的飛躍也帶動了自動化、數(shù)字化、智能化等方向的快速發(fā)展。人工智能技術(shù)也是基于這些技術(shù)的集合而產(chǎn)生的一種新的技術(shù)方向。人工智能在實際的應(yīng)用過程中主要是通過研發(fā)拓展等方式以一些新的理論、技術(shù)以及設(shè)備為研究對象，實現(xiàn)這些對象智能化的功能。人工智能技術(shù)是計算機技術(shù)的重要組成部分，人類可以通過人工智能了解智能化概念的本質(zhì)，從而生產(chǎn)符合人類需求的應(yīng)用設(shè)備，例如機械人、語言、圖像識別等在實際應(yīng)用中使生活工作更加便利。

人工智能的概念提出于20 世紀(jì)50 年代，人工智能的研究是基于計算機技術(shù)，并在發(fā)展過程中不斷引入各個學(xué)科的理論。因此，目前人工智能技術(shù)的研究是一項系統(tǒng)工程，要融合各個學(xué)科的知識、考慮各方面的因素，才能實現(xiàn)應(yīng)用設(shè)備具備與人類智能較為相似的功能?，F(xiàn)在，編程技術(shù)也在工業(yè)自動化生產(chǎn)過程中廣泛應(yīng)用。電氣自動化控制的主要目標(biāo)是提高生產(chǎn)效率，減少和排除故障，節(jié)約運行成本。因此，人工智能技術(shù)在電氣自動化控制方面有較好的應(yīng)用前景。

2 人工智能控制器的研究及其優(yōu)點

在實際控制系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)是以人工智能控制器來體現(xiàn)其對于控制系統(tǒng)的功能影響。針對要實現(xiàn)不同功能的人工智能控制器，通常采用很多途徑進(jìn)行研究。目前，運用模糊神經(jīng)、遺傳算法等理論手段就能把人工智能控制器當(dāng)作非線性函數(shù)近似器進(jìn)行人工智能研究與開發(fā)。人工智能控制器相對于一般控制技術(shù)和函數(shù)運算器而言，有較大的技術(shù)優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:1)人工智能控制器，能夠使設(shè)計過程中因不確定因素而導(dǎo)致研究無法開展的現(xiàn)象得到解決。因為人工智能控制器不需要建立研究對象的模型，能夠便于開展對某個對象的研究。2)與普通的控制器相比，人工智能控制器在數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)的便利性方面也具有較大優(yōu)勢，而且研究人員只需具備機械設(shè)備的性能數(shù)據(jù)就可進(jìn)行設(shè)計、調(diào)節(jié)等操作，就可滿足研究目的。

因此，以人工智能控制器為代表的人工智能技術(shù)在實際應(yīng)用中有較大的技術(shù)優(yōu)勢。它能夠代替較復(fù)雜的腦力勞動，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行收集與鑒別并有效地進(jìn)行處理。將人工智能技術(shù)運用到電氣自動化控制中，能夠促使生產(chǎn)、交換等過程得到優(yōu)化，提高生產(chǎn)的自動化效率。就產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層面而言，人工智能技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級，實現(xiàn)電氣行業(yè)生產(chǎn)新突破。

3 人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的應(yīng)用

3.1 人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)在電氣設(shè)備中的應(yīng)用首先體現(xiàn)在電氣設(shè)備的設(shè)計方面。電氣設(shè)備的設(shè)計過程也是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工作，不僅表現(xiàn)在要綜合運用電機、電路和電磁場等學(xué)科的知識，而且還表現(xiàn)在設(shè)計過程需要大量豐富的經(jīng)驗知識。傳統(tǒng)的設(shè)計方法即運用較為簡單的實驗和手工經(jīng)驗，較難找出最優(yōu)設(shè)計方案。因此，將人工智能技術(shù)引入電氣設(shè)備的設(shè)計過程，實質(zhì)上是實現(xiàn)了計算機輔助設(shè)計。傳統(tǒng)設(shè)計方法與計算機輔助設(shè)計的結(jié)合，縮短了電氣產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高了產(chǎn)品的實際效率和質(zhì)量。

此外，在電氣設(shè)備的高效運作方面，人工智能技術(shù)也有較好的運用。一直以來，在電氣自動控制領(lǐng)域中確保電氣化系統(tǒng)實現(xiàn)高效的運作是較復(fù)雜的問題，其涉及到許多領(lǐng)域以及眾多學(xué)科知識。人工智能技術(shù)的引入可代替腦力勞動，實現(xiàn)電氣設(shè)備自動化的運作，但降低了人力成本的投入，而且提高了電氣設(shè)備工作效率及其精確度。

3.2 人工智能技術(shù)在電氣控制中的應(yīng)用

在電氣行業(yè)的正常運行過程中，電氣控制的作用至關(guān)重要。當(dāng)前電氣控制過程基本實現(xiàn)了人工智能控制。而人工智能控制技術(shù)主要依靠計算機運行程序來進(jìn)行控制，因此，控制程序是人工智能控制技術(shù)的關(guān)鍵。控制系統(tǒng)會依據(jù)不同環(huán)節(jié)需要來調(diào)用不同程序?qū)ιa(chǎn)過程實現(xiàn)控制。因此，對于各個環(huán)節(jié)的控制有嚴(yán)格的要求，任何誤差都將導(dǎo)致產(chǎn)品的生產(chǎn)出現(xiàn)問題。

3.3 人工智能技術(shù)在故障診斷中的應(yīng)用

對于電氣設(shè)備，其發(fā)生故障一般都會出現(xiàn)事故前的征兆，即不同征兆的發(fā)生預(yù)示著設(shè)備的不同故障，而征兆具有不確定和非線性等特征。因此，在設(shè)備出現(xiàn)故障前，能夠?qū)φ髡走M(jìn)行監(jiān)測，判斷設(shè)備故障類型，并實現(xiàn)對故障的定位維修，對設(shè)備運行是十分重要。人工智能技術(shù)的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確對電氣設(shè)備中的故障進(jìn)行定位、隔離并修復(fù)，保證電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行。當(dāng)前，人工智能技術(shù)中的模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)等智能技術(shù)在電氣設(shè)備的故障診斷中運用尤其廣泛。例如，變壓器是電氣系統(tǒng)中重要的設(shè)備，其能否正常運行對于整個電力系統(tǒng)至關(guān)重要，因此，變壓器的故障分析與診斷一直是研究的熱點。如果采用人工智能技術(shù)，可以對變壓器油液中的氣體進(jìn)行分析，通過分析結(jié)果可全面掌握變壓器的故障類型和程度。此外，在發(fā)電機和電動機的故障診斷方面，人工智能技術(shù)也有廣泛的運用。

3.4 人工智能技術(shù)在日常操作中的應(yīng)用

電氣領(lǐng)域的操作步驟復(fù)雜繁瑣，其操作過程也比較嚴(yán)格，因此，人工操作很容易出現(xiàn)問題。操作一旦出錯，就可能引起大的故障，造成經(jīng)濟(jì)損失。人工智能技術(shù)的引入能夠?qū)㈦姎庀到y(tǒng)日常操作過程簡單化，并且提高操作的效率和準(zhǔn)確率。此外，操作界面簡化實現(xiàn)了電氣系統(tǒng)操作的遠(yuǎn)程控制操作，這些都較大程度上提高了生產(chǎn)效率，保障了電氣系統(tǒng)運行安全。

4 人工智能技術(shù)工程應(yīng)用實例分析

近年來，隨著人工智能技術(shù)的成熟發(fā)展，國家電網(wǎng)、廣東電網(wǎng)等國內(nèi)電網(wǎng)公司相繼啟動了基于人工智能技術(shù)的智能電網(wǎng)建設(shè)，并取得非常好的效果。

4.1 故障自愈的實現(xiàn)

在電網(wǎng)運行過程中，保證系統(tǒng)運行正常，將所需用電及時、安全、有效地輸送到用戶是非常重要的環(huán)節(jié)。目前，電網(wǎng)故障的維修策略主要是采用故障后維修，維修人員及設(shè)備抵達(dá)現(xiàn)場需要一定時間，因此，如何避免故障范圍擴(kuò)大，把故障影響縮小到最小也是電網(wǎng)建設(shè)重點考慮的問題之一。經(jīng)過智能電網(wǎng)的建設(shè)，目前電網(wǎng)具備一定的故障自愈功能，最大程度減少了因突發(fā)故障引起的影響。對配電網(wǎng)中的關(guān)鍵設(shè)備、配網(wǎng)設(shè)備采取可視化管理才能實現(xiàn)配電網(wǎng)故障自愈功能。可視化管理能夠及時檢測到配電網(wǎng)設(shè)備發(fā)生的異常，在檢測到故障之后能夠自動快速啟動維修決策程序，實現(xiàn)故障高速響應(yīng)處理。處理程序啟動同時，將會實施有效的隔離措施，自動調(diào)控對故障進(jìn)行隔離，從而實現(xiàn)配電網(wǎng)的故障自我診斷、自我治療、自我痊愈的功能。系統(tǒng)處理故障時間非常重要，將故障處理時間壓縮到秒級，可極大地縮短正常用戶的恢復(fù)供電時間，減少故障影響和經(jīng)濟(jì)損失。此外，自動隔離故障可避免擴(kuò)大停電范圍，保證配網(wǎng)可靠、安全運行，使用戶感受不到故障停電的發(fā)生。

4.2 智能客戶終端的建設(shè)

人工智能技術(shù)在智能電網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在電網(wǎng)故障診斷和自愈功能的實現(xiàn)方面，同時也體現(xiàn)在智能客戶終端中，能夠為客戶提供更好的電力服務(wù)。

電網(wǎng)智能客戶終端的建設(shè)能夠?qū)崿F(xiàn)對客戶電力需求的實時監(jiān)控，加強用電信息的互動共享。通過智能客戶終端，客戶可以通過網(wǎng)絡(luò)查詢系統(tǒng)，了解任意時段或者某一時刻的用電量。任意時刻用電量的可查詢功能，能為客戶提供及時的用電信息，以此來改進(jìn)生產(chǎn)計劃，在保證生產(chǎn)情況下達(dá)到節(jié)約用電的效果。智能客戶終端中的用電信息采集系統(tǒng)還可依據(jù)實時電費進(jìn)行客戶余額報警提示，提前向客戶發(fā)出費用提示，可以減少因為電費造成的不必要的停電時間，提高社會生產(chǎn)效率。與此同時，電力管理部門通過智能客戶終端系統(tǒng)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)連接與分享，可實時對客戶用電情況進(jìn)行監(jiān)控，對電表故障及時排除，避免不必要損失。

5 結(jié) 語

人工智能技術(shù)是對人類智力技術(shù)的替代、延伸與擴(kuò)展，在當(dāng)前生產(chǎn)與控制高度自動化形勢下能更好地服務(wù)生產(chǎn)與生活。電力是保證國家經(jīng)濟(jì)增長與安全的關(guān)鍵，實現(xiàn)對電氣自動化控制勢必要采取人工智能控制。因此，人工智能技術(shù)的出現(xiàn)及其在電氣自動化控制中的應(yīng)用，實現(xiàn)了電氣工程系統(tǒng)的智能化運行，提高了電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率，保障了電網(wǎng)運行安全。

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