羅國(guó)鈴

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0 引 言

電氣自動(dòng)化控制是有關(guān)企業(yè)或工作人員在日常工作的過(guò)程中在某一特定的工作環(huán)境下通過(guò)運(yùn)用智能化管理控制技術(shù)來(lái)進(jìn)行電氣控制，并按照預(yù)先設(shè)計(jì)好的整體功能管理方案，在確保電氣工程安全的前提下推動(dòng)電力資源使用比例的提升。一般來(lái)說(shuō)，有關(guān)企業(yè)在實(shí)現(xiàn)日常運(yùn)作的過(guò)程中主要是通過(guò)將電氣智能化所有整體功能加以分解，建立多個(gè)可以使用電氣設(shè)備來(lái)進(jìn)行信息管理的獨(dú)立子系統(tǒng)，然后再通過(guò)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)其實(shí)施規(guī)范統(tǒng)一管理，以確保在很大程度上可以推進(jìn)電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的改進(jìn)和提升[1-4]。

智能技術(shù)也稱為人工智能應(yīng)用技術(shù)，其與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的科學(xué)管理技術(shù)等有效結(jié)合，通過(guò)對(duì)日常工作中工作人員思維邏輯能力及有關(guān)的事件進(jìn)行分析研究來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的行為活動(dòng)，在一定的程度上也被稱為人工智能化或人工智能技術(shù)。當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展，通過(guò)使用現(xiàn)代智能高新技術(shù)可以優(yōu)化和改善部門工作人員的工作環(huán)境和作業(yè)條件，并減少對(duì)設(shè)備的成本投資，減少技術(shù)人員在維護(hù)過(guò)程中的工作量，提高了工作效率[5]。

1 智能信息技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中所具有的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

采用智能信息技術(shù)的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)路徑多種多樣，主要基于生產(chǎn)過(guò)程中管理要求的核心思想，未涉及到更復(fù)雜的控制系統(tǒng)理論。在工業(yè)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)工作中，利用智能技術(shù)能將工作內(nèi)容變成整體的控制程序，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)有關(guān)部門和生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可能存在的影響因素加以綜合考慮，制定適當(dāng)?shù)奶幚韺?duì)策[6]。同時(shí)，通過(guò)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件中編制設(shè)計(jì)時(shí)開(kāi)展合理的程序控制，也可以優(yōu)化整體工程設(shè)計(jì)，從而提高工程設(shè)計(jì)的可行性。

當(dāng)對(duì)自動(dòng)系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程操作時(shí)，系統(tǒng)本身也會(huì)因不同因素的制約而受到影響。其中大部分的干擾因素來(lái)自于供電系統(tǒng)內(nèi)或外部環(huán)境，例如當(dāng)電力系統(tǒng)用電不平衡時(shí)就會(huì)引發(fā)電流和電壓等指標(biāo)發(fā)生改變。而在系統(tǒng)旁邊環(huán)境所發(fā)生的各種影響因素也可能會(huì)對(duì)系統(tǒng)的信號(hào)產(chǎn)生擾亂，從而對(duì)系統(tǒng)工作效率造成影響[7]。智能控制器有著較為靈活的環(huán)境適應(yīng)能力，能夠在電流信號(hào)、電壓信號(hào)、溫度信號(hào)等出現(xiàn)變化時(shí)自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。例如，模糊邏輯控制設(shè)備就會(huì)對(duì)有關(guān)的數(shù)值誤差進(jìn)行分析并做出識(shí)別，適時(shí)發(fā)送調(diào)整命令，從而保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。現(xiàn)代智能信息管理技術(shù)在電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的普遍使用可以有效改善控制器的性能，從而提升整個(gè)系統(tǒng)的適應(yīng)性。

2 智能變電站自動(dòng)化控制管理

2.1 集中式控制

集中式控制是較為常用的結(jié)構(gòu)方法，在許多領(lǐng)域中都得到了廣泛應(yīng)用。運(yùn)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的各種特殊功能，可以擴(kuò)充I/O連接，而后再使用這一連接收集更精確的信號(hào)。以模擬量為例，當(dāng)收集完成后需要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，之后再使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)視和保護(hù)。需要注意的是，這個(gè)構(gòu)成方式不依靠其中一臺(tái)電腦來(lái)實(shí)現(xiàn)，而是由多臺(tái)計(jì)算機(jī)共同完成[8]。

2.2 分布式控制

分布式控制使用了更多計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以將各種功能分?jǐn)傊粮鱾€(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，讓各個(gè)計(jì)算機(jī)技術(shù)在系統(tǒng)中自主進(jìn)行各種工作，再經(jīng)由終端系統(tǒng)對(duì)各個(gè)計(jì)算機(jī)技術(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集，同時(shí)數(shù)據(jù)匯總后不會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)際工作產(chǎn)生影響。通過(guò)對(duì)這一架構(gòu)方式的使用，可以對(duì)一個(gè)時(shí)段內(nèi)的不同數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步處理，有較高的數(shù)據(jù)處理效能。如果信息系統(tǒng)中某一個(gè)模塊出現(xiàn)問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)其他模塊造成不利影響，可以保證信息系統(tǒng)工作的安全性和穩(wěn)定性[9]。

2.3 分布分散式控制

分布分散式控制架構(gòu)可以將某個(gè)變電所的智能工作系統(tǒng)設(shè)為兩個(gè)不同的層次，分別為變電站層和間隔層級(jí)。其中變電站層代表站級(jí)測(cè)控的基本單元，間隔層級(jí)也稱為間隔單位。在部分研究中，系統(tǒng)又設(shè)為3個(gè)不同的層級(jí)，包括變電站層級(jí)、通信層級(jí)以及間隔層級(jí)。測(cè)控單元能夠安裝在斷路器柜中，也能夠安裝在斷路器附近，以光纜實(shí)施連接。分布分散式系統(tǒng)能夠顯著減少線纜的使用，降低了通過(guò)光纜實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞過(guò)程中產(chǎn)生電磁輻射，提高了工作安全可靠性，維修快捷、方便，且具有較好的擴(kuò)展性，大部分現(xiàn)場(chǎng)工作均可在廠家完成[10]。

3 變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

如果控制系統(tǒng)自身信息管理效率較高，則代表著在信息化體系下的各種系統(tǒng)操作形式均可精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)，從而方便對(duì)控制系統(tǒng)本身的管理和控制。數(shù)據(jù)處理技術(shù)是目前智能化控制系統(tǒng)中常用的信息處理技術(shù)手段，在有關(guān)技術(shù)參數(shù)的合理設(shè)置下，控制系統(tǒng)能精確地收集到某一個(gè)模擬信號(hào)，進(jìn)而根據(jù)相關(guān)信息在控制系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)變來(lái)獲取變電站內(nèi)運(yùn)行的各種電流的統(tǒng)計(jì)數(shù)值、電能流動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)值等。將各種數(shù)據(jù)信息反饋至控制系統(tǒng)內(nèi)在的中心調(diào)節(jié)模塊系統(tǒng)中，在內(nèi)部集成、綜合化的控制下進(jìn)行具體的電能統(tǒng)計(jì)管理工作，從而實(shí)現(xiàn)了每一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)信息內(nèi)容的收集，提高管理精確性[11]。

變電站綜合自動(dòng)化工作系統(tǒng)在應(yīng)用時(shí)最關(guān)鍵的優(yōu)勢(shì)就是實(shí)現(xiàn)了無(wú)人監(jiān)護(hù)，同時(shí)這一工作模式對(duì)控制系統(tǒng)提出了新的要求，需要其自身具有較為強(qiáng)大的自我檢測(cè)能力和系統(tǒng)自我修復(fù)能力等。通過(guò)開(kāi)展對(duì)系統(tǒng)工作能力水平的整體評(píng)估，依據(jù)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)的情況來(lái)修正和完善相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，以確保所有運(yùn)行設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效精準(zhǔn)地接收各類消息，并科學(xué)執(zhí)行命令[12]。此外，在系統(tǒng)工作中開(kāi)展自動(dòng)檢索等相關(guān)操作，對(duì)操作系統(tǒng)中涉及的器械進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)出現(xiàn)故障設(shè)備的故障發(fā)生時(shí)間、故障位置、故障類型等信息進(jìn)行收集定位，根據(jù)系統(tǒng)所具有的自檢功能對(duì)引發(fā)的故障進(jìn)行合理修正，同時(shí)將相關(guān)消息及時(shí)反饋到主控制系統(tǒng)的界面中，供系統(tǒng)工作人員記錄和查看。

構(gòu)建信息庫(kù)對(duì)系統(tǒng)中所形成的各種信息實(shí)現(xiàn)綜合管理，各種數(shù)據(jù)分門別類存檔。同時(shí)，還要同下一工作單元的信息轉(zhuǎn)化工作管理系統(tǒng)開(kāi)展有效的銜接，以保障不同的電壓數(shù)據(jù)、電流數(shù)據(jù)以及溫度值都可以科學(xué)合理地同數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互共享，促進(jìn)信息工作系統(tǒng)中后期管理工作的健康有序運(yùn)行。變電站的工程管理操作系統(tǒng)涵蓋了全部的綜合管理系統(tǒng)，在信息數(shù)據(jù)的有效集成下提升了不同階層中信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高了變電站及綜合智能化管理系統(tǒng)的工作質(zhì)量。

4 變電系統(tǒng)中智能化技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用自動(dòng)化管理技術(shù)時(shí)，企業(yè)能夠按照合理的工作順序?qū)λ性O(shè)備的管理應(yīng)用和運(yùn)營(yíng)情況進(jìn)行有效了解和控制。在工作中心沒(méi)有人員值班的情況下自動(dòng)收到來(lái)自調(diào)度中心所發(fā)出的各種信息或各項(xiàng)工作命令，還可以在裝置出現(xiàn)故障問(wèn)題時(shí)及時(shí)斷開(kāi)供電，并采取解決問(wèn)題的緊急措施。智能一次管理設(shè)備能夠直接開(kāi)展通信連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)于一次設(shè)備科學(xué)精確地網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)，并建立科學(xué)有效的檢測(cè)模型。在變電站中加入智能信息技術(shù)可以形成一個(gè)完整的警示控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)警示功能。在變電所設(shè)備正常運(yùn)行情況下，有效應(yīng)用分析與決策管理系統(tǒng)，在最短的工作時(shí)間內(nèi)對(duì)變電所中的數(shù)據(jù)和信號(hào)進(jìn)行收集與匯總，并對(duì)其中的故障信號(hào)進(jìn)行科學(xué)鑒別，同時(shí)對(duì)于失效的信號(hào)予以消除，進(jìn)而提高智能報(bào)警功能的準(zhǔn)確性。運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步診斷存在的故障并分析其模型，使工程技術(shù)人員能夠通過(guò)終端系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)生的故障進(jìn)行合理分析和有效診斷。通過(guò)上報(bào)故障情況與相關(guān)數(shù)據(jù)，為檢測(cè)工作提供依據(jù)，從而提升檢測(cè)效果與準(zhǔn)確度[13]。

5 未來(lái)發(fā)展分析

當(dāng)前電子行業(yè)實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展，對(duì)電氣工程及自動(dòng)控制的運(yùn)用已日益普及。此外，對(duì)于人工智能技術(shù)的發(fā)展來(lái)講，在先進(jìn)生產(chǎn)制造行業(yè)中也被廣泛運(yùn)用，滿足了不同服務(wù)對(duì)象的現(xiàn)實(shí)需求。在未來(lái)的電氣應(yīng)用工程和科學(xué)智能化的整合發(fā)展過(guò)程中，需合理應(yīng)用人工智能技術(shù)，也可以根據(jù)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的不同需要有針對(duì)性地開(kāi)展研究并對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行合理分析，進(jìn)而推進(jìn)產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展。通過(guò)不斷將人工智能應(yīng)用于工作，從根本上實(shí)現(xiàn)科學(xué)化同實(shí)用化結(jié)合的目的，提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，還需要不斷加強(qiáng)對(duì)于電氣管理工程智能化應(yīng)用的研究，將其同計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行更加科學(xué)、高效的有機(jī)融合，不斷突破以往工作中無(wú)法適應(yīng)市場(chǎng)發(fā)展和與現(xiàn)實(shí)需求不相符的設(shè)定，不斷朝著標(biāo)準(zhǔn)化、特殊化以及個(gè)性化的目標(biāo)進(jìn)行轉(zhuǎn)變與發(fā)展。

對(duì)于電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展來(lái)講，其要在競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境中長(zhǎng)久地生存和發(fā)展下去僅僅依靠人工智能這一項(xiàng)技術(shù)是不夠的，還要不斷強(qiáng)化對(duì)于其他高新技術(shù)的融合應(yīng)用。在電力發(fā)展的工作內(nèi)容層面，還要不斷開(kāi)闊眼界，有效地開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)。同時(shí)，在企業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，也要不斷加大力度研究和發(fā)展新型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，增加對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的研發(fā)投入，擴(kuò)大市場(chǎng)占有率和推廣面，讓其可以實(shí)現(xiàn)二次利用，從根本上提升其自身經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié) 論

綜上所述，將智能技術(shù)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中主要涉及操作電氣設(shè)備、開(kāi)展電氣設(shè)備應(yīng)用管理、減少和消除電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的故障以及日常的管理使用等。在未來(lái)的電氣行業(yè)發(fā)展中，通過(guò)融合智能技術(shù)和其他高新技術(shù)將會(huì)不斷拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，推進(jìn)并實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的全面智能化和全自動(dòng)化。