试论人工智能技术在电气自动化控制中的应用策略
摘要
关键词
人工智能;电气自动化控制;应用策略;能耗优化;系统稳定性
正文
一、人工智能技术在电气自动化控制中的应用价值
(一)提升控制精准度,优化运行效率
传统电气自动化控制多基于预设参数开展固定调控,面对外界环境变化(如电压波动、负载变化)时,调整滞后且精准度不足,易导致系统运行效率下滑。人工智能技术可实时采集电气系统运行数据,通过机器学习算法分析数据关联规律,根据负载、电压等动态变化自动调整控制参数,实现自适应调控。例如在电力输送系统中,人工智能模型可精准匹配供电量与用电量,减少能源浪费,同时避免因参数失衡导致的运行卡顿,大幅提升系统运行效率。
(二)强化故障预判能力,降低运维成本
电气系统结构复杂,零部件老化、线路故障等问题隐蔽性强,传统运维模式多为“事后维修”,不仅易引发系统停机,还会增加维修成本与安全风险。人工智能技术可通过神经网络算法挖掘历史故障数据与实时运行数据的关联,提前预判潜在故障(如线路过载、设备老化预警),并推送精准维修建议,推动运维模式从“事后维修”向“事前预判”转变。此举既能减少系统停机时长,降低故障造成的损失,还能减少无效运维投入,进一步控制运维成本。
(三)降低人工依赖,提升运行安全性
部分电气设备运行环境恶劣(如高温、高压场景),人工调控易面临安全风险,且人工操作难免存在失误,可能引发系统故障。人工智能技术可实现电气自动化控制全流程智能化操作,减少人工干预环节,规避人工操作失误与恶劣环境带来的安全隐患。同时,人工智能系统可实时监控运行风险,若出现电压超标、线路短路等突发情况,能快速触发应急保护机制,切断危险回路,保障电气系统运行安全与运维人员人身安全。
二、人工智能技术在电气自动化控制中的具体应用场景
(一)智能变频调速控制
变频调速是电气自动化控制的核心环节,直接影响设备运行能耗与使用寿命。传统变频调速依赖人工设定频率参数,难以适配负载动态变化,易造成能源浪费。人工智能技术可结合模糊控制算法,实时采集设备负载、转速、能耗等数据,动态调整变频参数,实现负载与转速的精准匹配。例如在工业生产电机控制中,人工智能变频系统可根据生产需求自动调节电机转速,负载增加时提升转速保障产能,负载减少时降低转速减少能耗,既满足生产需求,又实现节能目标。
(二)电力系统智能调控
电力系统涵盖发电、输电、配电等多个环节,需平衡供电稳定性与能源利用率,控制难度较大。人工智能技术可整合发电端(如火力、光伏、风电)与用电端数据,通过机器学习算法优化电力调度方案。例如在新能源发电系统中,人工智能模型可预测光伏、风电的发电量(结合天气数据),合理分配新能源电力与传统电力的供电比例,避免新能源发电波动导致的电压失衡;在配电环节,可根据区域用电量差异精准分配电力,减少偏远区域供电不足、城区电力冗余的问题,提升电力系统整体调控质量。
(三)电气设备智能运维
电气设备运维是保障系统稳定运行的关键,人工智能技术可实现设备运维全流程智能化。一方面,通过传感器实时采集设备运行数据(如温度、电流、振动频率),借助人工智能算法分析数据异常,预判设备潜在故障,如变压器温度异常预警、电机振动频率超标预警等;另一方面,人工智能系统可根据设备运行时长、故障频次生成个性化运维计划,明确维修时间、维修部件与操作流程,引导运维人员精准作业,同时记录运维数据,持续优化运维方案,提升设备运维专业性与高效性。
三、人工智能技术在电气自动化控制中的应用策略
(一)优化人工智能技术适配方案
不同电气自动化控制场景(如工业电机控制、电力输送调控)的运行需求、设备参数差异较大,需针对性优化人工智能技术适配方案,避免技术与场景脱节。首先,需全面梳理控制场景的核心需求,明确能耗控制、稳定性、响应速度等关键指标;其次,结合场景需求选择适配的人工智能技术,如高精度调控场景优先采用神经网络算法,动态响应场景适配模糊控制算法;最后,搭建小型试验系统测试技术适配性,根据测试结果调整算法参数,确保人工智能技术与电气系统精准匹配,发挥技术应用价值。
(二)完善数据采集与处理体系
人工智能技术的应用依赖海量精准的运行数据,数据采集不全面、处理不规范会直接影响算法模型的准确性。因此,需搭建完善的数据采集与处理体系:一是配置高精度传感器,覆盖电气系统运行全环节,实时采集电压、负载、能耗、设备状态等数据,保障数据全面性;二是建立数据清洗机制,通过人工智能算法过滤无效数据(如异常波动数据、重复数据),剔除干扰因素,提升数据精准度;三是搭建数据存储平台,采用云存储技术整合数据资源,实现数据分类管理,为人工智能算法模型提供高质量数据支撑。
(三)加强技术人才培养与团队建设
人工智能技术与电气自动化控制的融合,需专业人才衔接技术应用与系统运维,当前行业内兼具人工智能技术与电气自动化知识的复合型人才缺口较大,制约技术落地应用。因此,需加强技术人才培养:一方面,企业可开展内部培训,邀请行业专家讲解人工智能技术原理、电气自动化控制适配方法,提升现有运维人员专业能力;另一方面,与高校合作搭建人才培养体系,开设人工智能+电气自动化相关专业课程,定向培养复合型人才,补充行业人才储备;同时,组建专业技术团队,明确人才分工,推动人工智能技术在电气自动化控制中的落地与优化。
(四)推动技术融合创新,提升应用适配性
随着电气系统复杂度提升与人工智能技术迭代,需持续推动两者融合创新,提升技术应用适配性。企业可联合科研机构开展技术研发,聚焦电气自动化控制痛点(如新能源电力调控难点、复杂设备故障预判),优化人工智能算法模型,例如升级神经网络算法提升数据处理速度,完善模糊控制算法增强动态调控能力;同时,探索人工智能与物联网、大数据技术的协同应用,搭建“数据采集-分析-调控-反馈”全闭环系统,进一步提升电气自动化控制的智能化水平,适配行业发展需求。
四、结语
人工智能技术为电气自动化控制领域的升级转型提供了核心支撑,其在提升控制精准度、强化故障预判能力、保障运行安全等方面发挥着重要作用,且已在变频调速、电力调控、设备运维等场景实现有效落地。未来,需通过优化技术适配方案、完善数据体系、培养专业人才、推动技术创新等策略,进一步深化人工智能与电气自动化控制的融合,破解行业发展痛点,提升电气系统运行效率与稳定性,推动电气自动化行业向智能化、节能化、安全化方向高质量发展。
参考文献
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