《電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應用及案例分析》3500字

電氣自動化控制中人工智能技術(shù)的應用及案例分析目錄TOC\o"1-2"\h\u32633前言 115396一、人工智能技術(shù)在電氣自動化功能中的應用分析 14580（一）信息收集 115313（二）信息傳輸 14402（三）信息分析 122919（四）診斷控制 28526二、人工智能技術(shù)在某發(fā)電廠電氣自動化控制中的應用案例 214616（一）應用概況 228684（二）人工智能在系統(tǒng)升級改造中的應用 211560（三）人工智能在發(fā)電廠機組中的應用 231002（四）人工智能在電氣設備控制中的應用 420448結(jié)論 429239參考文獻 5前言隨著我國現(xiàn)代科學和信息技術(shù)的快速進步發(fā)展,人工智能在整個現(xiàn)代人類社會中越來越多地得到使用。這種信息技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為推動現(xiàn)代經(jīng)濟社會科學發(fā)展的最重要的新技術(shù)之一。為了更好地解決電氣自動化問題，人工智能技術(shù)已經(jīng)成為電子自動化設計的主要控制技術(shù)。通過分析人工智能控制系統(tǒng)的優(yōu)點，從收集、傳輸和診斷人工智能控制系統(tǒng)信息的角度分析電子自動化，包括電子自動化、電氣設備控制、電氣故障診斷等。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和維護過程中，人工智能在收集、處理和反饋方面具有明顯的優(yōu)勢。一、人工智能技術(shù)在電氣自動化功能中的應用分析在電氣自動化的設計階段，系統(tǒng)功能的設計非常重要。電氣自動化的設計相對復雜，主題多樣。因此，在設計人員的工作階段時，應遵循實際情況進行實踐，需要掌握整個操作過程，分析關(guān)鍵點以防止不正確的操作，并快速找出各方容易出現(xiàn)的問題，進行優(yōu)化和調(diào)整。電氣設備在運行階段不需要人工檢查，智能技術(shù)是電氣設備正常運行的重要保證。（一）信息收集信息收集功能是電力系統(tǒng)的基本控制功能，在這一功能中，終端系統(tǒng)需要從系統(tǒng)系統(tǒng)中收集關(guān)于系統(tǒng)系統(tǒng)和軟件環(huán)境運行情況以及設備狀況的信息，包括操作時間、故障情況、環(huán)境溫度和警報信號。通過通過硬件和軟件收集的信息，工作人員可以實時提供證據(jù)，分析設備操作和突然失敗的情況。如圖2.1所示。基于計算機技術(shù)和編程理論實現(xiàn)的人工智能控制，通過電氣設備的智能操作，解決了人腦工作不足的問題，降低了勞動力成本，并提高了工作效率。通過將AI技術(shù)應用于電氣自動化，提高設備運行的科學性和穩(wěn)定性，并優(yōu)化了設備運行環(huán)境。圖2.1基于人工智能技術(shù)的電氣自動化控制系統(tǒng)（二）信息傳輸由測試儀器和解決方案系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)信息必須發(fā)送到數(shù)據(jù)處理服務中心。傳輸數(shù)據(jù)路徑一般是雙向數(shù)據(jù)發(fā)送。在用戶收到相關(guān)信息后,處理中心必須將執(zhí)行指示退回設備。根據(jù)系統(tǒng)模板、傳輸節(jié)點距離和其他影響因素,選擇不同的數(shù)據(jù)運輸處理方式,以利于確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_速度和傳輸質(zhì)量,避免編碼混淆和誤編碼、信息數(shù)據(jù)丟失、信息混亂和及早發(fā)送。必須確?？刂茊挝?、能源供應、自由化和系統(tǒng)通信之間的協(xié)調(diào)。（三）信息分析在檢測和控制過程中，控制系統(tǒng)必須分析和處理終端軟件發(fā)送的信息，通過數(shù)據(jù)庫發(fā)送收集信息，并將信息處理的結(jié)果送回終端。一些無法自動處理的問題，需要員工通過系統(tǒng)協(xié)調(diào)處理。首先，通過人工智能技術(shù)的合理應用，員工可以更好地了解電氣設備的運行狀態(tài)。在實際操作中，可以根據(jù)設備的運行狀態(tài)進行分析，大大提高電氣設備的可管理性，優(yōu)化系統(tǒng)資源分配，使電氣管理系統(tǒng)更安全可靠。其次，在使用人工智能技術(shù)控制電氣管理系統(tǒng)時，可以根據(jù)系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的狀態(tài)自動調(diào)整整個系統(tǒng)，通過分析系統(tǒng)的異常狀態(tài)，可以及時調(diào)控系統(tǒng)。（四）診斷控制人工智能技術(shù)在電氣設備故障診斷中的應用也很重要，但在實際應用中，需要注意以下兩點：一是電氣設備不能進行正常工作時，設備需要立即進行故障測試，以便及時發(fā)現(xiàn)故障的起因，為后續(xù)故障排除爭取更多時間。其次，在此過程中，與傳統(tǒng)的手動方式相比，人工智能技術(shù)更加高效，利用人工智能技術(shù)診斷故障設備，可以準確地發(fā)現(xiàn)問題，快速找到具體原因，提高診斷效率。二、人工智能技術(shù)在某發(fā)電廠電氣自動化控制中的應用案例（一）應用概況以某火力發(fā)電廠設備為一舉例,該廠目前擁有6臺主交流變壓器,5臺直流發(fā)電機和一臺備用高壓總線備用直流變壓器,輸出直流電壓主要分三個直流等級,即南北兩端35kv高壓母線,東西兩端10kv高壓母線和110kv高壓母線一段,通過高壓總線控制開關(guān)和備用變壓器互相連接。發(fā)電機組的最大輸出能源電壓為6kv,廠家使用電流可借助高壓電抗器進入發(fā)電機端。主控和抑制室裝置可以同時控制五臺高壓發(fā)電機的所有電氣控制部件。每臺風力發(fā)電機都分別配有一個立式鍋爐驅(qū)動控制室及泵和氣機驅(qū)動控制室,使用戶和控制室的信號相互連接。（二）人工智能在系統(tǒng)升級改造中的應用整個系統(tǒng)包括安裝的完整電氣系統(tǒng)，包括5套發(fā)電機變壓器，6kV電源系統(tǒng)，勵磁系統(tǒng)和人工智能調(diào)節(jié)器。在轉(zhuǎn)換過程中，保護屏和原控制面板被拆除，微型電腦的保護和控制裝置被更換?？刂泼姘宓牡谝粋€自動注射裝置及保護裝置和微反應器和自投裝置的測量和控制取代了電抗器的溫度和直流信號控制：在相應的控制柜中拆除原有的微機保護測控裝置，并相應安裝新裝置，設置工廠電度表并安裝在相應的控制柜內(nèi)，以保護設備的電源。經(jīng)過系統(tǒng)的升級改造，原始控制臺和屏幕顯示基本已經(jīng)消除，更換成計算機工作站和18面微機監(jiān)測控制屏幕。此外，通過合理規(guī)劃安排，擴大了主控室的控制范圍，使工廠的管理更加科學，提高了管理效率。模擬值的智能實時監(jiān)控和設備的切換狀態(tài)當出現(xiàn)異常狀態(tài)消息時，可以通過報警功能發(fā)送報警消息，為工廠的安全生產(chǎn)提供可靠保障。（三）人工智能在發(fā)電廠機組中的應用對發(fā)電廠機組進行的改造，上海新華動力控制工程有限公司生產(chǎn)的DCS熱控系統(tǒng)，采用河北省電力試驗研究所研發(fā)的自動控制設備進行模糊控制。原始控制系統(tǒng)以汽溫控制系統(tǒng)為例，如圖3.1所示。采用串級PID控制系統(tǒng)，噴水前溫度作為主PID的測量值，噴水后的溫度作為子調(diào)節(jié)器的測量值，其定值是主調(diào)節(jié)器的輸出，并且子調(diào)節(jié)器的輸出受到控制。此調(diào)整方案有非常大的缺點存在：圖3.1原主汽溫控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖設備經(jīng)過改造后，在初始調(diào)試期間采用了原機組的單元控制策略，即PID串級控制方案，運行時間超過一個月，調(diào)節(jié)質(zhì)量與原機組的調(diào)節(jié)質(zhì)量大致相同，然后采用模糊控制策略。如圖3.2，控制方案采用模糊調(diào)節(jié)和常規(guī)PID調(diào)節(jié)，表示為主汽溫度設定值與主汽溫度偏差值，得出差值e，即獲得間隙的變化率。圖3.2模糊控制系統(tǒng)原理框圖對系統(tǒng)進行模擬和測試，并在調(diào)整參數(shù)后，將應用于主汽溫，中間汽溫和再加熱汽溫。根據(jù)仿真結(jié)果，模糊控制比PID控制對受控對象參數(shù)的變化具有更好的適應性，當對象模型的結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化時，模糊控制也可以獲得更好的控制效果。根據(jù)運行情況，控制效果比改造前的PID控制策略顯著提高。以主汽溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)為例，采用串級PID控制時，穩(wěn)態(tài)精度為±3°C，負載變化時為±6°C，并且很容易因為積分飽和增大誤差;改造后，穩(wěn)態(tài)精度±1.5°C，負載變化時±4°C。該系統(tǒng)還對外部干擾具有強烈的抑制作用，確保在啟動和停止磨煤機時，主汽溫不會出現(xiàn)超溫現(xiàn)象。（四）人工智能在電氣設備控制中的應用在生產(chǎn)和日常生活中使用電氣設備由于其繁重且復雜的特性，而容易增加控制的時間成本，這影響了實際的操作效率。通過有意義地應用人工智能技術(shù)，這個問題可以有效避免如下:首先，基本的人工智能算法用于自動控制電子設備產(chǎn)生的信息自動控制效果，同時，簡化設備控制和改進設備操作，提高設備了安全和效率。其次，人工智能的使用還可以有效地簡化電氣設備的控制接口，使員工更容易發(fā)出操作指令，這大大簡化了數(shù)據(jù)的分類、存儲和檢索。圖3.3模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)結(jié)論簡而言之，人工智能技術(shù)的出現(xiàn)代表了整體社會和企業(yè)生產(chǎn)力的進步。在電氣工程自動化系統(tǒng)中使用人工智能可以減少人工部署，尤其是相對固定的操作流程時，甚至可以替代人工進行自動化操作。人工智能還可用于執(zhí)行任務，同時降低人工操作的成本，同時還降低了人為操縱的風險，并提高了操作控制的有效性。在我國電氣自動化的發(fā)展方面，人工智能與電工自動化的有機結(jié)合是主要的發(fā)展趨勢。為此，相關(guān)人員必須了解人工智能技術(shù)的研究和應用，以加速他們的整合和發(fā)展。工程技術(shù)人員應努力改進和優(yōu)化自動化系統(tǒng)，以實現(xiàn)更精確的控制措施，還應盡快克服與電氣自動化發(fā)展相關(guān)的技術(shù)問題，切實推動電氣產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。參考文獻[1]賈楨.人工智能發(fā)展的倫理審視[D].北京郵電大學,2019.[2]牛美英,渠基磊,吳志鵬.人工智能在電氣工程自動化中的應用[J].價值工程,2013,32(23):27-28.[3]陳薇.人工智能在電氣工程自動化中的應用分析[J].無線互聯(lián)科技,2014(1):229-229.[4]孫曉建.人工智能在電氣工程自動化中的運用分析[J].科技風,2018(3):110-110.[5]綦振宇.解析人工智能技術(shù)在電氣工程自動化中的應用[J].黑龍江科技信息,2014(36):14-14.[5]李末