智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用分析

改革開放至今，我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了令人矚目的成績，各行各業(yè)都獲得了更廣闊的發(fā)展空間，其中以電氣行業(yè)為例，其發(fā)展迅猛，為民眾的生活帶來了諸多便利。自動(dòng)化控制是電氣行業(yè)的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。對(duì)于傳統(tǒng)的電氣技術(shù)來說，效率低下，不能滿足社會(huì)前進(jìn)腳步，隨著智能化技術(shù)的誕生，能夠有效解決傳統(tǒng)電氣技術(shù)的不足，將電腦科技與智能進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合，使自動(dòng)化效率得到了進(jìn)一步提升，為電氣行業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。

1  智能化的特點(diǎn)和優(yōu)勢

1.1  智能化的特點(diǎn)

智能化具備高效化、高精度的特點(diǎn)[1]。對(duì)于電氣工程自動(dòng)化控制來說，最重要的就是效率與精度，智能化技術(shù)選擇了RISC芯片、高速CPU芯片與多CPU控制系統(tǒng)，進(jìn)一步提升了電氣工程的效率與精度；智能化具備多軸化與復(fù)合工藝性的特點(diǎn)。智能化技術(shù)能夠減少輔助時(shí)間，而且隨著科技的發(fā)展，正在向多系統(tǒng)控制功能趨勢全面發(fā)展；智能化具備可視化計(jì)算的特點(diǎn)。能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，信息交流不僅局限于語言和文字，更包括了動(dòng)畫、圖像、圖像等可視化信息。

1.2  智能化的優(yōu)勢

智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用體現(xiàn)在智能化控制器方面，其主要優(yōu)勢包括：首先，具有高度的統(tǒng)一性。智能化控制器統(tǒng)一性體現(xiàn)在能夠?qū)斎霐?shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，而且驅(qū)動(dòng)器幾乎不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。如果控制對(duì)象不同，所產(chǎn)生的效果也會(huì)有所區(qū)別，所以在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真核對(duì)。偶爾也會(huì)出現(xiàn)智能化控制器效果不理想的現(xiàn)象，需要相關(guān)人員對(duì)各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行排查，找到問題源頭，進(jìn)而全面解決問題；其次，能夠使電氣自動(dòng)化控制性能得到提升。傳統(tǒng)電氣技術(shù)需要對(duì)模型進(jìn)行控制，智能化控制器能夠很好解決這一問題，能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，例如對(duì)魯棒性、下降時(shí)間等進(jìn)行調(diào)整。通過調(diào)整，智能化控制器就能提升性能；最后，智能化控制器更容易控制。通過智能化控制器能夠?qū)C(jī)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，此外，還包括高效化、遠(yuǎn)程操作等優(yōu)勢。

2  傳統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化控制存在的問題

2.1  電氣工程中設(shè)備故障管理方式缺乏科學(xué)性 

對(duì)于電力系統(tǒng)來說，其中包括大量的電氣設(shè)備，各個(gè)電力設(shè)備只有正常運(yùn)行，才能確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，這樣才能促進(jìn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的全面發(fā)展。但是傳統(tǒng)電力工程自動(dòng)化控制對(duì)于事故處理來說依然采用“抓大放小”的原則，將注意力更多的放在了設(shè)備宕機(jī)、鏈路通斷等重大事故上，并給予了大量的財(cái)力支持，在小故障方面卻不夠重視，忽略了其重要性，最后導(dǎo)致電力系統(tǒng)存在較多的小型安全隱患。

2.2  電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)缺乏入侵防御手段 

目前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)安全性還有待提升，這與缺少有效的防御機(jī)制不無關(guān)系，主要原因是由于缺少有針對(duì)性的智能防御系統(tǒng)。以雙平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為例，不論是核心層還是匯聚層，亦或是接入層，都缺少有效的防入侵體系，大多選擇以VPN技術(shù)為基礎(chǔ)的二次防護(hù)系統(tǒng)，或是安全級(jí)別較低的防護(hù)措施，與我國提出的標(biāo)準(zhǔn)安全等級(jí)相去甚遠(yuǎn)。此技術(shù)主要有這幾種缺陷：由于安全級(jí)別較低，所以在只能識(shí)別出數(shù)據(jù)中存在的病毒、木馬等，難以識(shí)別更高級(jí)的病毒。而且電力數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)系統(tǒng)過濾功能等難以達(dá)到預(yù)期要求，無法發(fā)揮出防御效果。其次，實(shí)現(xiàn)VPN技術(shù)需要數(shù)據(jù)體系進(jìn)行支持，這樣能夠提升電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸效率，可使數(shù)據(jù)體系工作更加便捷。但這也從側(cè)面反映出電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中容易出現(xiàn)安全隱患，包括非法入侵、漏洞攻擊等，會(huì)使數(shù)據(jù)出現(xiàn)泄漏，嚴(yán)重的還會(huì)造成系統(tǒng)癱瘓。

3  智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的具體應(yīng)用 

3.1  數(shù)據(jù)采集和信息處理 

所謂的數(shù)據(jù)采集功能，指的是電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)通過預(yù)置的程序或操作員輸入的指令使特定發(fā)電機(jī)組能夠滿足實(shí)際工作工況進(jìn)行運(yùn)行，并掌握機(jī)組與周邊設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行情況。不論電氣工程自動(dòng)化控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如何，通過應(yīng)用智能技術(shù)，像綜合信號(hào)、電氣模擬信號(hào)、非電氣模擬信號(hào)等數(shù)據(jù)都會(huì)被系統(tǒng)捕獲，這樣就能防止由于人為工作的失誤而產(chǎn)生的不準(zhǔn)確性與不穩(wěn)定性。在對(duì)數(shù)據(jù)完成采集后，智能化控制系統(tǒng)還能通過事先設(shè)置的算法程序?qū)σ巡东@的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，為之后的歷史數(shù)據(jù)追憶、性能計(jì)算、參數(shù)顯示等信息處理任務(wù)提供數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而使電氣工程自動(dòng)化控制可靠性得到全面提升。

3.2  智能主動(dòng)防御系統(tǒng) 

智能主動(dòng)防御系統(tǒng)是以智能化技術(shù)為基礎(chǔ)研發(fā)的能夠?qū)⒍拒浖?、防火墻功能融于一身的防護(hù)系統(tǒng)，能夠有效改善傳統(tǒng)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)防御手段缺少針對(duì)性的問題。而且智能主動(dòng)防御系統(tǒng)還具有學(xué)習(xí)功能，能夠在實(shí)際應(yīng)用中逐步豐富病毒特征庫，并對(duì)未知入侵病毒進(jìn)行主動(dòng)收集，這樣就能避免類似情況再次發(fā)生。和之前的電氣工程防護(hù)裝置進(jìn)行比對(duì)，智能主動(dòng)防御系統(tǒng)不在使用以VPN技術(shù)為基礎(chǔ)的二次防護(hù)系統(tǒng)，或是安全級(jí)別較低的防護(hù)措施，變被動(dòng)為出動(dòng)出擊，能夠?qū)Σ《具M(jìn)行徹底清理。

3.3  機(jī)爐智能協(xié)調(diào)系統(tǒng) 

協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)在電廠控制系統(tǒng)中占據(jù)了重要位置，能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)組輸出量與輸入量進(jìn)行平衡。隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，智能化技術(shù)得到了進(jìn)一步完善，并且在機(jī)爐智能協(xié)調(diào)系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。例如，在進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度方面，以智能化技術(shù)為基礎(chǔ)建立起的協(xié)調(diào)系統(tǒng)會(huì)對(duì)負(fù)荷情況主動(dòng)分析，并且在內(nèi)置算法的限制下，能夠形成最佳負(fù)荷分配模型，并提供最優(yōu)選擇，進(jìn)一步提升經(jīng)濟(jì)效益。通過與之相關(guān)的智能設(shè)備，能夠?qū)C(jī)爐運(yùn)行進(jìn)行全面控制，并且添加燃料、給水、引風(fēng)等人文操作中全面由智能化設(shè)備承擔(dān)，降低了人力勞動(dòng)量，真正實(shí)現(xiàn)了人力資源的優(yōu)化配置。

3.4  汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng) 

目前在汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)是最為重要的組成部分，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)系統(tǒng)一般使用抗燃油結(jié)構(gòu)，通過電液轉(zhuǎn)換器、電氣元件以及設(shè)備實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)級(jí)后壓力、電功率、轉(zhuǎn)速回路控制。并以此為基礎(chǔ)，通過應(yīng)用智能化技術(shù)會(huì)進(jìn)一步提升汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性。對(duì)于電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)來說，通過引入智能自診斷系統(tǒng)，能夠?qū)⑾到y(tǒng)各項(xiàng)功能分配與各個(gè)部件上，如果部件出現(xiàn)損害，只會(huì)造成某一功能出現(xiàn)問題，通過智能系統(tǒng)能夠?qū)⒊霈F(xiàn)問題的功能部件進(jìn)行隔離，并向工作人員發(fā)出警報(bào)，能夠保證整體系統(tǒng)不受影響。在汽輪發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中，智能系統(tǒng)會(huì)相繼完成各種復(fù)雜操作，幫助汽輪機(jī)更加穩(wěn)定的運(yùn)行。

3.5  汽機(jī)監(jiān)視保護(hù)表 

過去在使用汽輪機(jī)時(shí)，為了防止啟動(dòng)、停機(jī)等過程出現(xiàn)安全事故，一般是由工作人員對(duì)工作情況進(jìn)行全面監(jiān)督，但汽輪發(fā)電機(jī)組容量越來越大，工作人員監(jiān)視的辦法已經(jīng)不能滿足實(shí)際需求?；诖?，以智能化技術(shù)為基礎(chǔ)建立的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的價(jià)值越來越明顯，能夠?qū)ζ麢C(jī)保護(hù)表進(jìn)行更加有效的監(jiān)視。汽輪機(jī)保護(hù)表能夠?qū)ζ亩?、軸振動(dòng)、軸向位移、轉(zhuǎn)速等進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)連鎖保護(hù)系統(tǒng)的目的，確保了人員與系統(tǒng)的安全。

4  結(jié)語 

綜上所述，智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用價(jià)值越來越顯著，不僅能提升智能化水平，還能幫助企業(yè)提升經(jīng)濟(jì)效益，使設(shè)備運(yùn)行更加安全、更加可靠。

本文來源：《企業(yè)科技與發(fā)展》：http://k2057.cn/w/kj/21223.html