國家電投集團(tuán)江蘇海上風(fēng)力發(fā)電有限公司 梅 春

對(duì)于智能化的技術(shù)來說，由于有著較高的智能性，并且可靠度也比較高，能夠讓自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行良好的運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)如今我國的社會(huì)在不斷的向前發(fā)展，信息技術(shù)也得到了有效的提升，在整個(gè)電氣工程自動(dòng)化的過程當(dāng)中，相關(guān)的技術(shù)人員需要對(duì)電路知識(shí)以及電氣知識(shí)有一個(gè)更加深刻的了解和認(rèn)知，不斷的提高專業(yè)素養(yǎng)，然后利用專業(yè)知識(shí)去解決實(shí)際過程中的一些問題。

如，在風(fēng)電場(chǎng)智能技術(shù)的運(yùn)用方面，可構(gòu)建全場(chǎng)站三維模型，以三維立體展示整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)物理分布情況，全景式、實(shí)體化反映設(shè)備的實(shí)體關(guān)系，精確的實(shí)體、位置和層級(jí)描述，提供準(zhǔn)確的全景展示。以三維設(shè)計(jì)模型、設(shè)計(jì)資料、圖紙、技術(shù)規(guī)范書、技術(shù)協(xié)議、設(shè)備采購、設(shè)備說明書、和施工材料和文檔信息為基礎(chǔ)，將設(shè)備數(shù)據(jù)庫、電子圖檔、檔案管理進(jìn)行整合，統(tǒng)一KKS編碼，將相應(yīng)的設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)信息展現(xiàn)在三維模型上，實(shí)現(xiàn)工程檔案數(shù)字化移交[1]。

在海上升壓站內(nèi)設(shè)置巡檢機(jī)器人巡檢或操作設(shè)備，機(jī)器人實(shí)時(shí)將巡檢數(shù)據(jù)同步到陸上集控中心，實(shí)現(xiàn)運(yùn)維人員遠(yuǎn)程設(shè)備的檢查、診斷和排除故障，滿足巡檢信息化、智能化需。智能巡檢系統(tǒng)應(yīng)具備路徑規(guī)劃功能以及圖像等傳感器載荷，可根據(jù)任務(wù)安排自主巡檢并實(shí)時(shí)將傳感數(shù)據(jù)回傳至陸上集控中心平臺(tái)，并提供檢修指導(dǎo)意見。通過部署防腐蝕高清攝像頭，利用熱成像技術(shù)和報(bào)警、人員探測(cè)器對(duì)升壓站內(nèi)、外進(jìn)行監(jiān)控及安全防護(hù)，實(shí)現(xiàn)海上升壓站智能化無人巡檢和數(shù)字安防功能。

本研究基于實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)站智慧化功能，在現(xiàn)有數(shù)字智能技術(shù)的基礎(chǔ)上充分體現(xiàn)風(fēng)場(chǎng)的“類人”思維模式、價(jià)值判斷和相機(jī)決策。

1 智能化技術(shù)當(dāng)中體現(xiàn)的一些特點(diǎn)

1.1 技術(shù)不再受人為的操作

智能化技術(shù)之所以可稱之為智能，最大的原因就是這樣的一種技術(shù)可讓工作不再需要人工靠體力去完成相應(yīng)的工作，而是能利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析，從而下達(dá)一個(gè)工作指令，將對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)入工作的狀態(tài)當(dāng)中。工作人員可根據(jù)智能化的這個(gè)獨(dú)有的特點(diǎn)，在電氣工程的作業(yè)當(dāng)中，讓智能化全面的去替代人工進(jìn)行工作，在進(jìn)行危險(xiǎn)系數(shù)較高的工作時(shí)，電力工人可用計(jì)算機(jī)去執(zhí)行這些特殊的任務(wù)，這樣就可在很大程度上減少人員的傷害和作業(yè)的危險(xiǎn)，而且機(jī)器的工作效率能夠遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人工，在工作當(dāng)中還有一些對(duì)施工技術(shù)方面要求較高的工作，對(duì)于數(shù)據(jù)的誤差控制也非常嚴(yán)格，在進(jìn)行這工作時(shí)，使用人工來完成不僅增大了工作的難度還會(huì)提高失敗的概率，如果使用智能化的技術(shù)，可在很大的程度上控制誤差的產(chǎn)生。

1.2 數(shù)據(jù)模型簡單化

在以往的電氣自動(dòng)化的操作過程當(dāng)中，對(duì)一些比較復(fù)雜操作時(shí)，很多工作人員都會(huì)選用一些模型去解決整個(gè)過程當(dāng)中所出現(xiàn)的問題，不過想要讓這些模型能夠正常運(yùn)行也非簡單的事，況且對(duì)數(shù)據(jù)有著很高的要求，數(shù)據(jù)必須要精確。在這個(gè)過程中引入智能化技術(shù)，就可有效解決這個(gè)問題，利用智能化的技術(shù)可將數(shù)據(jù)的記錄更加準(zhǔn)確，還會(huì)讓整個(gè)運(yùn)行的過程變得比較簡單，從而提升判斷過程當(dāng)中的精確度。

1.3 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化中的優(yōu)點(diǎn)

較高的準(zhǔn)確性。在電氣工程自動(dòng)化的過程中，引入智能化的技術(shù)，可對(duì)自動(dòng)化過程當(dāng)中的一些系統(tǒng)和軟件進(jìn)行有效的處理，而且智能化系統(tǒng)還能更準(zhǔn)確的去對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)評(píng)，然后了解到數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)間的差異性。如在對(duì)某些數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可對(duì)這些數(shù)據(jù)有一個(gè)及時(shí)的了解，然后對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)評(píng)，相關(guān)工作人員根據(jù)數(shù)據(jù)的了解和測(cè)評(píng)，可更好地開展電氣工程自動(dòng)化的工作，而且在電氣自動(dòng)化的過程當(dāng)中，每一個(gè)服務(wù)器之間都是有著差異性，因此，要在整個(gè)管理的過程中不斷對(duì)其進(jìn)行完善。

更加安全。在智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中，能有效降低設(shè)備發(fā)生故障的頻率，確保整個(gè)系統(tǒng)可安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，智能化技術(shù)可有效地發(fā)揮出它自身的非常靈敏的特性，在工作人員的操作過程當(dāng)中可非常有效的控制失誤率，如果說由于系統(tǒng)的問題出現(xiàn)報(bào)警，就可為各項(xiàng)的補(bǔ)救措施提供更多的便利和幫助，從而可有效的避免這種事故的發(fā)生，或阻止事故擴(kuò)大，也可有效的防止工作人員的生命和財(cái)產(chǎn)安全受到威脅。因此，企業(yè)就必須要對(duì)智能化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行測(cè)評(píng)，為后期各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用提供更好的幫助。

可不建立控制模型，提升精密度。沒引入智能化技術(shù)時(shí)，必須要利用多個(gè)內(nèi)容來進(jìn)行操控，而且每一個(gè)內(nèi)容之間也是不同的，所以在進(jìn)行自動(dòng)化控制之前需要建立模型，然后根據(jù)建立的模型進(jìn)行后面的工作。在建立模型的過程中也會(huì)存在一些不同程度的誤差，因?yàn)閰?shù)的誤差會(huì)造成建立的模型質(zhì)量不同，這樣就會(huì)影響到電氣工程自動(dòng)化的工作效率。然而，智能的控制設(shè)備在最初的設(shè)計(jì)時(shí)就不需要建立控制的模型，這在很大程度上減少了一些客觀條件所產(chǎn)生的誤差，能夠有效的提升自動(dòng)化控制器的精密度。例如，可根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境效益，建立相關(guān)模型得出環(huán)境效益計(jì)算公式如下：

能夠?qū)ο到y(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行有效的調(diào)整。智能化控制設(shè)備在電氣工程自動(dòng)化的工作當(dāng)中具有更加好的優(yōu)勢(shì)條件。在利用智能化控制設(shè)備對(duì)一些特殊的電氣設(shè)備進(jìn)行操控時(shí)，只需要在中央控制室利用調(diào)整參數(shù)的設(shè)備對(duì)操作的整個(gè)流程進(jìn)行調(diào)整和控制，就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的控制。這種工作方法不僅降低了工作人員的危險(xiǎn)系數(shù)，而且還可通過智能化參數(shù)調(diào)整實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程自動(dòng)化更加確的操控，在很大程度上減少工作人員進(jìn)行看守，減少了成本的投入（表1）。

表1 系統(tǒng)參數(shù)的參考設(shè)定

在整體的控制方面具有一致性。通過對(duì)不同數(shù)據(jù)同時(shí)處理的能力可看出，智能化控制設(shè)備的一致性，盡管是智能化控制設(shè)備，對(duì)于一些即將要處理的信息非常的陌生，可通過對(duì)于數(shù)據(jù)的分析，對(duì)項(xiàng)目工程進(jìn)行精確的測(cè)算。不同控制對(duì)象的差異性，在很大程度上影響了智能化控制設(shè)備的操作效率，當(dāng)控制的對(duì)象發(fā)生改變的時(shí)候，就會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的控制效果也隨之變化。所以在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，必須要遵守相對(duì)應(yīng)的控制原則和邏輯，再結(jié)合實(shí)際的控制情況，制定出一個(gè)最適合的解決方案。

2 智能化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的發(fā)展?jié)摿皯?yīng)用

智能化的技術(shù)相對(duì)于一些傳統(tǒng)的電氣工程來說有非常多的優(yōu)點(diǎn)，尤其是將這項(xiàng)技術(shù)用到電力系統(tǒng)的電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中。智能化的技術(shù)能夠有效的提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的工作效率，能夠讓本來的自動(dòng)化控制方法變得更加的智能，在很大程度上為人們對(duì)電力系統(tǒng)的智能化管理建立了一定的基礎(chǔ)。在控制的精確度方面來說，智能化技術(shù)在很大程度上超過了傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制方法，而且自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于外界環(huán)境的改變也具有更強(qiáng)的反應(yīng)能力，這樣一來，就會(huì)讓電力系統(tǒng)中存在的電器故障的安全隱患更加容易被發(fā)現(xiàn)。

在自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中排除故障的優(yōu)勢(shì)。在電氣工程的自動(dòng)化系統(tǒng)當(dāng)中，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行故障的診斷和排除時(shí)使用智能化的技術(shù)主要是為了利用傳感器來收集到故障的信息，然后對(duì)故障進(jìn)行診斷和分析。相對(duì)于傳統(tǒng)的診斷方法來說，這樣的診斷比較的智能化，而且診斷過程當(dāng)中效率也會(huì)比較高，在整個(gè)診斷的過程當(dāng)中，對(duì)于出現(xiàn)的故障有著更好的敏感性，同時(shí)還可根據(jù)所診斷的故障來進(jìn)行分類，并且根據(jù)分類去生成一些排除故障的方法，從而為排除故障的工作提供一個(gè)良好的依據(jù)。

2.1 故障后進(jìn)行診斷的應(yīng)用

由于一些外界因素以及其他因素的影響和干擾，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，電氣設(shè)備在正常運(yùn)行的時(shí)候難免會(huì)出現(xiàn)一些故障和問題，其實(shí)這些故障在出現(xiàn)之前都會(huì)有一定的預(yù)兆，如果在整個(gè)電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的過程中，引入智能化的技術(shù)來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行掃描，就能夠提前了解到出現(xiàn)故障的原因，并且能夠根據(jù)這些故障作出相應(yīng)的對(duì)策，這對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行也有著很重要的影響。

在對(duì)電力系統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化的過程當(dāng)中，利用智能化的技術(shù)，出現(xiàn)某些故障的時(shí)候就可提前辨別，然后再對(duì)這些事故進(jìn)行及時(shí)的處理，如圖1所示，可將整個(gè)過程當(dāng)中的損失率降到最低，就比如說在對(duì)變壓器進(jìn)行故障的分析和診斷時(shí)，利用現(xiàn)如今的一些智能化的診斷技術(shù)，就可很好的去分析變壓器在故障過程當(dāng)中所出現(xiàn)的問題，這樣一來就會(huì)大大的縮短故障的檢修范圍，從而讓整個(gè)電氣設(shè)備的運(yùn)行得到效益的最大化。

圖1 監(jiān)控系統(tǒng)工作流程圖

2.2 相關(guān)設(shè)計(jì)人員掌握電氣知識(shí)及電路特點(diǎn)

在進(jìn)行電氣工程自動(dòng)化的過程當(dāng)中，也會(huì)涉及到電氣設(shè)備的一些知識(shí)。不過，電氣設(shè)備不管是在結(jié)構(gòu)方面、還是在功能方面，都會(huì)比較的繁雜，這就要求設(shè)計(jì)人員必須要更好地去掌握電氣的知識(shí)和電路的特點(diǎn)，在對(duì)電氣設(shè)計(jì)的業(yè)務(wù)進(jìn)行了難度的增加之后，對(duì)于相關(guān)電氣設(shè)計(jì)人員也會(huì)有更高的要求。如果電氣人員還是使用之前比較傳統(tǒng)的方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，就不能夠提高整體的效率。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的方法主要是將實(shí)驗(yàn)跟實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行結(jié)合，其實(shí)也就是先進(jìn)行手工的設(shè)計(jì)，然后結(jié)合手工的設(shè)計(jì)去完成整體的操作，這樣的模式效率比較低，而且整個(gè)過程當(dāng)中很容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，再對(duì)這些錯(cuò)誤進(jìn)行改正時(shí)，難度也會(huì)比較大。

3 智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中的發(fā)展前景

3.1 在自動(dòng)化系統(tǒng)體系過程中智能化技術(shù)帶來的影響

我國的社會(huì)在不斷的向前發(fā)展，經(jīng)濟(jì)也在不斷的向前發(fā)展，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的過程當(dāng)中，智能化技術(shù)有著很大的影響，因此也在全世界有了更高的關(guān)注度。就目前的一些研究結(jié)果來看，智能化技術(shù)主要是將信息技術(shù)、傳感器的技術(shù)以及機(jī)械的電子技術(shù)等進(jìn)行了結(jié)合，相對(duì)于傳統(tǒng)的自動(dòng)化控制方式來說，智能化的技術(shù)有著很多的優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)為我國的電氣工程自動(dòng)化提供了更好的發(fā)展動(dòng)力，并且讓電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)不斷地向前推進(jìn)。因此，在自動(dòng)化系統(tǒng)體系過程當(dāng)中引入智能化的技術(shù)，不僅可讓經(jīng)濟(jì)得到發(fā)展，而且還能夠利用一些先進(jìn)的技術(shù)來提升電氣工程自動(dòng)化的整體效率。

3.2 產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，有著更好的發(fā)展前景

在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，引入智能化的技術(shù)對(duì)整個(gè)電氣工程產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，它能夠不斷的去提高電氣工程自動(dòng)化的應(yīng)用水平。不過，相對(duì)于其他的技術(shù)來說，智能化的技術(shù)所在實(shí)施方面有著很高的要求，需要每一位技術(shù)人員掌握更多的技術(shù)，才能夠讓智能化得到更好的應(yīng)用和發(fā)展。但是就目前的情況來看，在我國的電力企業(yè)智能化過程當(dāng)中，專業(yè)型的人才比較少，企業(yè)當(dāng)中人才不足。所以說，相關(guān)的企業(yè)應(yīng)該更加重視對(duì)人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，加大招聘的力度，不斷的提高人才培養(yǎng)技術(shù)。

除此之外，智能化技術(shù)不是一蹴而就的過程，需要在不斷的實(shí)踐當(dāng)中去推進(jìn)，所以說每一個(gè)電力企業(yè)都應(yīng)該制定出比較長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)和策略，然后利用智能化的改革，不斷的提升電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用水平，讓企業(yè)得到最大化利益的同時(shí)，讓電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的效率得到提升。

上述將智能化引入電力系統(tǒng)中，基于人工智能、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算，以風(fēng)電機(jī)組的SCADA數(shù)據(jù)和CMS數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合智能算法實(shí)現(xiàn)設(shè)備的健康管理，提供智能運(yùn)維解決方案。如，在海上風(fēng)電領(lǐng)域，可為實(shí)現(xiàn)海上機(jī)組的狀態(tài)評(píng)價(jià)提供風(fēng)機(jī)故障診斷、風(fēng)機(jī)故障預(yù)警、風(fēng)機(jī)健康評(píng)估、風(fēng)機(jī)發(fā)電性能評(píng)估等功能模塊。通過智能控制策略有效解決對(duì)風(fēng)失準(zhǔn)問題，實(shí)現(xiàn)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的偏航校正；通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法模型，對(duì)影響風(fēng)機(jī)功率下降的因素進(jìn)行建模分析，在基于最優(yōu)功率的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)最優(yōu)槳距角實(shí)時(shí)最大Cp值追蹤。