智能控制技術論文8篇

時間：2023-03-27 16:39:01

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智能控制技術論文

篇1

關鍵詞：智能化技術；電氣工程；自動化控制；應用

智能化技術，是在我國科學技術不斷發展中所研發出的新型技術手段，在智能化技術出現后，因其各種優勢已經在我國各個領域當中被廣泛的運用起來，尤其在電氣工程自動化控制系統當中，隨著被逐步的運用在電氣工程的各項領域當中，為我國電氣工程領域的發展奠定非常有利的基礎。

1智能化技術的主要理論基礎分析

在二十世紀五十年代人工智能就已經問世，通過幾十年的不斷研究與探索，智能化技術也被廣泛的運用起來，在人們生活當中、工作當中都被人工智能化產品所占據，它們能夠像人類一樣有感應，能行動和思索，因其自身擁有高精度、高效率以及高協調性的特點，已經遠超傳統的控制技術，當前隨著計算機的快速發展，能夠有效的實現運用人的思維能力去模擬到機器人身上，在運用計算機編程語言技術，普及增加智能化模擬的可實施性，進而實現科技的快速發展。

2在電氣工程自動化控制中應用智能化技術的主要意義

2.1能夠對自動化控制模型進行簡化

在電氣工程自動化控制工作中，主要就是通過建立模型來實現的，但是因此模型相對比較復雜繁瑣。例如，建立的模型與實際情況出現不符的情況或實際操作中出現與模型不統一的情況，對于這些問題來說一般情況下多以電氣工程自身調節能力來進行處理，但在實際操作中，還是會出現一些無法預測和估計的問題，影響著電氣工程自動化控制的正常運作。而在電氣工程自動化控制中應用智能技術，能夠在一定程度上去防止類似突發事件的發生，從而提升電氣工程自動化控制工作的準確度。

2.2能夠實現電氣工程自動化控制的一致

電氣工程自動化控制主要是以建立模型來實現的，而應用智能化技術在電氣工程自動化控制中，能夠避免模型復雜的問題，進而保障其控制工作的順利完成，利用控制電氣工程中的有關設備與數據，讓電氣工程自動化控制變得更加一致化，不僅能夠提升電氣工程自動化工作效率，還能改進電氣工程自動化的整體服務質量。

2.3對電氣工程系統控制水平進行提升

在電氣工程系統控制中應用智能化技術，能夠有效提升其控制水平，不僅能夠控制電氣工程自動化程序設備中的相應系統數據，并且還能對電氣工程自動化安全隱患進行警戒，在一定的情況下避免自動化控制中出現不必要的問題，提升電氣工程系統控制水平，為電氣工程領域發展提供有利條件。

3在電氣工程自動化控制中智能化技術的主要應用

3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行合理診斷

對電氣工程系統進行病因診斷時，對于傳統的診斷形式來說，是相對比較復雜且繁瑣的，不僅僅對工作人員有著很高的要求，還無法對其病因進行精準的診斷，導致電氣工程自動化控制中會出現一些無法避免數據問題等。而職能化技術則能夠利用自身優勢，對其病因進行有效的診斷，還能因其問題提出合理的解決策略，不僅能夠有效找出病因，還能更好的提升其工作效率，因此電氣工程自動化控制中要有效利用智能化技術，在對其設備進行情況的診斷，從而避免相關問題對工作的影響，更好的促進電氣工程自動化控制工作有效進行。

3.2對電氣工程的設計形式進行優化

在傳統的電氣工程的設計中，主要是通過工作人員進行反復實驗和改良才能夠完成，而在工作人員不能全面的考慮到實際情況時，就會出現一些復雜的問題影響正常工作，并且這些問題也不能得到及時的解決，而且在對電氣工程進行設計時，對工作人員的要求也是非常高的，不僅要運用良好的設計知識和專業知識，也要擁有一定的綜合能力，才能剛好的將該工作完成。而對于智能化技術來說，運用在電氣工程自動化中，設計人員可以利用計算機網絡或相關軟件，對電氣工程自動化控制的進行設計，這樣不僅僅能夠提升設計所用數據的準確性，還能夠對設計的樣式進行豐富，能夠更好的解決數據問題，從而保證電氣工程自動化控制工作的良好運作。

3.3實現自動化控制整個電氣工程

電氣工程控制系統中的環節有很多，所以，智能化技術的應用能夠有效對整個電氣工程進行自動化控制工作。智能化技術利用模糊控制、神經網絡控制以及專家系統控制，來實現對電氣工程的自動化控制，利用智能化技術實現對電氣工程的全面控制，這樣不僅能夠保證該工作的順利完成，還能大大提升其工作質量，增強其整體水平，也能為電氣工程領域的發展奠定堅實有利的基礎。

4結論

在電氣工程自動化控制中應用智能技術，這不僅僅是一個非常大的成就，還是促進智能化技術在其他各個領域當中的良好應用，發揮其作用，更好的讓智能化技術為我國經濟發展奠定良好基礎，并能穩定推動電氣工程領域實現長期可持續發展目標。

作者:閆鵬單位:包頭市九原區住房保障和房屋管理服務中心

參考文獻

篇2

與傳統的自動化技術相比，智能控制無模型運轉，提高了電氣系統的管控效率。同時，智能技術的精度更高，減少了設計中的不可預測問題。因而設計對象模型階段中便會存在不能估量或是預測的問題。人工智能技術實現了系統的實時調節，利用魯棒性變化和響應時間提高其工作能力，實現自動化過程。智能技術已經成為現代企業管控的必然趨勢，與傳統的管控裝置相比具有先進性，滿足電氣自動化工程建設的需求。針對不常見的數據，傳統的自動化控制技術無法完成評估工作，但智能技術的出現解決了這一問題，實現了對系統錄入信息的有效很快速處理。針對不同的對象，智能技術可顯示不同的管控效果，使管控的效果具有針對性。但在目前的智能技術發展程度下，多種控制對象問題無法解決。因此，應從技術方面對智能技術進一步剖析和研究，促進該技術的完善，才能對我國工業以及相關行業的發展起到積極作用。

二、人工智能技術應用

基于電氣自動化的復雜性，其操作過程應精細且注重細節。一旦操作失誤，將導致系統故障甚至造成安全事故。因此，人工智能技術應用的核心技術在于程序化問題，將復雜化的程序通過智能手段轉化為簡便化。通過系統日常資料的分析，對設備故障采取積極的應對措施。在具體應用過程中，人工智能技術主要表現為以下幾個方面。

(一)智能化設計分析

人工智能技術關系到電力工程以及電路的設計。在傳統的設計模式下，工作人員的工作量大，需要大量的試驗驗證，并且對不合理部分進行改進。因此常出現考慮不周全的問題，處理問題的效率較低，對于難度較大的問題，傳統的處理方案無法解決。這使得智能化設計成為必然?，F階段，電力企業逐步實現了智能化設計，全面考察了問題的難度，提高了處理問題的能力和效率。但同時，智能設計對于操作人員提出了更高的要求，要求其掌握專業知識和智能系統操作技巧，并且操作人員還應具有與時俱進的精神，對智能系統進行適當的改良設計。利用人工智能設計，可有效提高數據分析的準確性，將復雜問題簡單化。

(二)PLC技術應用

隨著電力企業規模的擴大，電力生產對于技術具有更高的要求，基于此的PLC技術成為企業生產和建設的重要目標。PLC技術是一種常見的人工智能技術，目前主要應用于工業、電力企業，具有良好的效果。其是在繼電控制裝置基礎上發展起來的智能技術，該系統的主要作用在于優化了系統工藝流程，從而根據企業需求對運營現狀進行調整，確保其運營的協調性。PLC技術以自動控制系統為主，手動控制技術為輔。對于提高電力系統生產實踐具有重要作用。在電力生產中，PLC人工智能化技術的使用還實現了自動化目標切換，繼電器逐漸代替了實物元件，不但提高而來管控效率，還確保了系統的運行安全。

(三)智能診斷和CAD技術應用

智能診斷系統的出現是電氣運行復雜化的結果。該診斷系統要求操作人員具有較多的實踐經驗，改善了傳統模式的手工設計方案，充分體現了信息時代的優勢?？萍嫉陌l展也使得CAD技術逐漸實現了智能化，縮短了產品設計實踐。智能化技術優化了CAD技術，對產品設計質量的提高具有積極作用。目前，在電力系統中，遺傳算法是人工智能技術的重要表現之一，通過科學的計算方法，提高了數據統計和計算的精確度?；谶z傳算法的重要作用，應得到企業的重視。在電力系統運行過程中，如何區分故障和征兆是一個難題，智能化技術通過專家系統和神經網絡系統可快速有效的分析出系統故障和安全隱患，并提供一定的解決辦法，確保了電力系統的運行問題。

(四)神經網絡技術應用

神經網絡系統是智能技術的重要體現之一，其作用在于分析和處理系統故障。可對系統故障進行準確定位，并且減少了定位時間。同時，還可完成對非初始速度及負載轉矩的有效管控。神經系統設計具有多樣性，具有反向學習功能。利用神經網絡系統的兩個子系統，可實現對機電參數轉子速度和電子流的評判和管控。目前，智能神經網絡系統主要應用于分析模式和信號處理上。由于其包含非線性函數估算裝置，因此對于電氣自動化控制具有積極作用。其主要優勢在于無需對控制對象建立數學模型，因此工作效率高，噪音小。

三、總結

篇3

智能化技術涵蓋的領域較多，綜合性較強，主要包括控制學、語言學、生物學和信息學等。它是一項研究怎樣讓機器擁有人工智能的技術。人工智能第一次被提出是在二十世紀五十年代，經歷了半個多世紀的發展，人工智能理論和技術都趨于成熟，逐漸形成了一套以計算機為核心涵蓋多個領域跨多個學科的綜合性技術。人工智能是計算機科學的一部分，主要是探討如何讓機器擁有人工智能的問題。智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用主要是通過計算機編程實現的，通過執行設定好的程序，讓計算機處理、分析、回饋信息，在模擬人腦的過程中實現自動化控制。從當前智能化技術在電氣工程自動化控制的應用成果來看，智能化技術極大的促進了電氣工程自動化控制的發展，提高了電氣自動化控制中的效率，降低了人工投入，為電力企業了良好的經濟效益。

2智能化技術的應用優勢

智能化技術在電氣自動化控制應用的原理主要是實現控制的智能化、人性化，減少控制中的失誤，節約人力物力。當前，智能化控制在電氣自動化控制上與傳統控制相比主要有以下優勢：

2.1智能化技術對電氣系統調整更加便捷智能化控制器可以通過魯棒性和響應時間來實現對整個系統的調節和控制，可以有效地提高工作效率，增加自動化控制的精確性。同時，智能化控制器在控制中通過相關數據的改變來實現控制，不需要技術人員的參與，節省了人力，實現遠程操控，為電氣自動化控制帶來了極大便利。

2.2智能化技術提升了控制精密度傳統的控制方式會在控制過程中由于控制對象的復雜性而不能準確掌握控制對象的動態，從而在控制中出現無法預測的客觀因素，因此設計出來的模型因精確性不夠而不能實現很好的控制效果。智能化控制器在控制中不需要建立對象模型，使得不確定性的因素減少，提高了自動化控制的精密度。2.3智能化技術的一致性強在處理不同的數據問題時，輸入不同的數據獲得的結果較為理想，滿足自動化控制的要求。控制對象的不同也會導致控制效果的不同，控制器并沒有針對每個控制對象都有控制要求，但控制效果較為理想。同時，部分控制對象的改變也會導致控制效果達不到相關要求，因而在自動化控制設定時，一定要從實際情況出發。在對控制進行評價時，不能對智能化控制盲目否定，要認真找到出問題的具體原因，加以解決。

3智能化技術在電氣自動化控制中的應用

3.1診斷電氣工程中出現的故障電氣工程自動化控制是一個機器系統，在運行中難免會出現故障，智能化技術的運用，往往能夠及時診斷出自動化控制系統出現的故障。變壓器是電氣工程中的重要電氣元件，對整個電力運行起著重要作用，電壓器故障是電氣工程中經常出現的故障，這種故障帶來的影響較大。自動化系統的應用能夠通過變壓器的滲漏油分解氣體進行分體，對變壓器故障作出診斷，對故障位置進行排查，從而協助工作人員做出檢修方案，維護設備的正常運行。智能化技術的運用，大大提升了維修的速度與效率，提升了電力企業的效益。

3.2實現對電氣自動化的智能控制智能技術運用到電氣自動化控制之中，可以實現對電氣系統的遠程控制，工作人員只需在控制室中，就可以通過相關控制器控制系統的運轉。這種操作的無人化、自主化和高效化擴大了智能化控制的發展空間，體現了智能化控制的優越性，使得智能化控制在其他能與能夠進一步發展。

3.3優化電氣工程的設計電氣工程自動化控制是通過對控制元件的編程設計實現的，在設計中，過程繁雜，技術性和專業性要求高，對工作經驗也有相關要求。傳統的設計方式是通過試驗進行設計，這種設計方式在操作上容易出錯，而且效率低，修改起來不方便。在當前技術條件下，電氣自動化控制設計主要通過智能化CAD技術和計算機技術結合來實現，在時間控制上，這種設計能夠最大限度的節約時間，實現高效化設計，同時還可以保證設計的質量和準確性。遺傳算法是優化設計中的重要方式，對電氣自動化控制的設計起到重要作用。

3.4其他應用此外，在電氣工程自動化控制控制中，PLC技術的使用，是智能化控制的重要組成部分。它通過繼電控制器實現對某個工藝流程的控制，繼而協調整個系統的生產。在電力企業中，PLC技術的使用，可以極大提高控制的準確性和可靠性。

4結束語

篇4

隨著現代電氣控制技術迅速發展，其應用范圍和領域不斷擴大。同時由于現代眾多領域的生產經營都是建立在電氣系統上，而電氣系統能實現對電氣設備平穩控制，因此該技術應用范圍不斷擴大，從家庭供電系統和電器使用到中小型企業再到能源、鋼鐵等重工業生產領域都可見到電氣控制系統的身影。具體來說，現代電氣控制系統主要應用在：環保行業、高爐鼓風機及鐵路起重設備等，下面分別展開論述。

1.1環保工程

隨著時展，全球各國都開始注重環境保護，以降低環境問題對人類生存和生產的危害，因此越來越多環保工程應運而生。中國一直將環境污染治理作為基本國策之一，在各行各業發展中都將保護環境作為生產的原則之一。在這個背景下，環境工程成為近年來發展較快的行業。尤其是環保工程常常涉及到燃料脫硫過程，在這個過程中應用電氣控制技術，能提升生產效率，并保障生產的安全性和穩定性。將電氣控制技術運用到煤炭脫硫生產過程中，能有效避免生產過程中的安全問題，且操作人員能采用遠程操作方法來實現脫硫工作，不僅效率得到提升，也避免了有毒物質對人體傷害。

1.2高爐鼓風機

由于中國建筑行業快速發展，對鋼材的需求不斷提升。而電氣控制技術在高爐鼓風機中得到了廣泛應用。a)電氣控制技術的穩定性和連續性能更好地防止高爐鼓風機出現運行中的故障，降低運行事故發生概率；b)電氣控制技術能實現高爐鼓風機整體性能的大幅提升。通過電氣控制技術的使用，能有效改進高爐工作，使整體煉鋼水平得到提升。同時要對鼓風機低電壓跳閘的電氣控制技術、二次控制電源的電氣控制技術及瞬時斷電的電氣控制技術進行大力技術改造。

1.3鐵路起重設備

在電氣控制技術起步階段，中國的鐵路起重機在運行過程中存在很多局限性，且涉及到很多協調工作，無法滿足鐵路救援工作需求，而在當時經濟條件下無法大量引進國外發達國家生產的機械設備，使得起重機控制工作非常困難。隨著電氣控制技術的發展和應用，中國鐵路起重設備逐步向著智能化、高集成度、自動化方向發展，使鐵路救援工作更加靈活，成本低廉且便與維修。其中，PLC技術的出現成功解決了鐵路起重設備中的問題。PLC是一個以微處理器為核心，數字運算操作的電子系統裝置，專為在工業現場應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用以在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時/計數和算術運算等操作指令，并通過數字式或模擬式的輸入、輸出接口，控制各種類型機械或生產過程。通過PLC技術應用，使中國擺脫了國外技術控制，鐵路運輸業得到了飛速發展。

2對電氣控制技術未來發展趨勢的展望

隨著科學技術不斷發展，以人工智能技術為主的神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等技術已經在電力系統中應用，相關應用研究也在不斷進行。電氣控制技術涉及內容比較多，不僅涉及到電氣原理、線路、系統設計，也涉及到編程方法及生產機械應用等相關內容。同時電力控制方法也比較多，在很大程度上需要結合電氣控制技術。下面就電氣控制技術未來發展趨勢進行展望。

2.1電氣控制技術向著智能化趨勢發展

在科學技術發展帶動下，中國電氣控制技術逐步向著智能化方向發展，以人工智能技術為主要技術核心的各種技術目前已應用到電氣控制技術當中，并且與此相關的各種技術也在不斷研究和發展中。從當前研究成果可看出，神經網絡已成為解決復雜問題的關鍵技術，通過對神經網絡技術使用，可以對各種故障樣本進行分析，并找出解決問題的方法，當再次出現故障時，就可以在最短時間內排除故障。通過各種智能技術與電氣控制技術的結合，能將兩者優勢充分發揮、使用，更好地解決電氣系統中存在的問題。

2.2電氣控制技術向著開放性趨勢發展

電氣控制技術當前不斷創新和發展，其硬件系統不斷更新，新電氣控制技術不但安全性高、運行穩定，并且具有很強的靈活性和可靠性，能在生產中提供更多發展平臺。在信息技術發展帶動下，電氣控制技術也向著開放性方向發展。網絡技術創新為電氣控制技術提供了更多溝通和交流方式，使得電氣控制設計與網絡技術結合，不斷呈現多樣化趨勢。電氣控制技術的開放性趨勢，也會使電氣系統的整體性能和特殊性能得到進一步提升。由此可見，開放性趨勢已成為電氣控制技術的必然發展趨勢。

2.3電氣控制技術向著網絡化趨勢發展

目前電氣控制技術的優勢是強大的自我診斷和修復功能，使其能精準有效地切除故障以防止事故發生。但為了更進一步提升系統安全性，就要對系統進行網絡化改進，增強系統的數據通信功能。電氣設施的網絡化能加強對故障位置、故障距離、故障性質的分析和確定，使電氣設施能得到更加密切的保護，從而提升電氣設施可靠性。在電氣設施保護技術中，可通過網絡將不同母線保護進行高度集成，從回路流量和計算機網絡流量中獲取電流量信息，進而為故障和母線的隔離打下基礎，盡可能降低母線被切除的發生率。采用網絡技術能進一步提升電氣設施和設備的可靠性，降低電氣設備故障發生概率。從這個角度看來，電氣控制技術向著網絡化發展對電氣系統和電氣設備都有著深遠影響。電氣控制技術的網絡化，也將會給電氣控制設計及發展帶來更多新思路，提高電氣控制技術的可靠性和穩定性，在一定程度上也會使電氣控制裝置局部性和整體性的提升成為可能。因此，網絡化趨勢已經成為電氣控制技術發展的必然趨勢。

3結語

篇5

從20世紀50年代開始,一直到現在的幾十年探索中,人工智能化已經可以像人一樣進行感應與行動,憑借著高效率、高精度以及高協調性等特點超越來傳統的控制技術。隨著計算機技術的不斷發展,對人的思維能力進行模擬的構想現在已經得到了實現,后來在程序語言編制上,智能化模擬的可實施性也得到而來增加。隨著電氣工程自動化控制技術的不斷發展,智能化技術的市場得到不斷拓寬,這種技術的應用不僅可以使電氣工程的工作速度得到提高,同時還在電氣工程中節約了大量的人力與物力[1]。智能化技術在整個電氣自動化控制行業中主要是利用不斷實踐來進行的,其中包含的內容十分廣泛并復雜。智能化技術屬于計算機高端技術的一種,因此要想很好的掌握其應用,那么必須要具備專業性計算機理論知識。智能化技術不僅有效有提升了電氣自動化控制的工作效率,同時也也很大程度上降低了工作人員的壓力,優化了資源配置,促進了電氣工程自動化系統的穩定運作。

2智能化技術的主要特點分析

對于很多人來說,智能化技術是一個陌生的詞匯,然而它卻與我們的生活息息相關,下面我們就對它的主要特點進行闡述,幫助大家深入理解智能化技術。作為電力系統中的關鍵環節,電氣工程自動化控制對電力系統的正常運行存在著決定性的作用,為了保證電氣工程的順利發展,從而有效提升恒業的整體水平,對智能化技術進行應用是大勢所趨。

2.1高精度與高效率

在電氣工程自動化控制中,精度與效率是兩項重要指標,在智能化技術指導留下,對多個CPU與高速CPU芯片進行使用,電氣工程控制工作效率與精度得到了顯著的提高。

2.2多系統控制

智能化技術的應用可以有效減少相關工序,同時還能使工作效率得到顯著提高,目前該項技術在電氣工程自動化控制中的實際應用正朝著系統控制的方向發展著。

2.3科學計算的可見性

在電氣工程自動化控制中,智能化技術的應用可以對數據進行有效的處理,不僅可以通過文字和語言進行信息交流,同時還能利用圖形與動畫實現信息交流,這在很大程度上提升了工作的效率。

3智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用

在電氣工程自動化控制系統中應用智能化技術,有效提升了系統的工作效率,降低了工作人員的壓力,對于電氣工程自動化控制中智能化技術的應用主要體現在三個方面:(1)怎樣將智能化技術應用到電氣工程中對病因的診斷與維修之中;(2)如何對電氣產品與設備進行優化設計;(3)通過怎樣的形式對電氣工程智能化控制進行實現。

3.1對電氣工程自動化控制中的病因進行診斷

利用傳統的人工方式對電氣工程系統中的病因進行診斷是非常復雜的,同時對工作人員的要求也非常高,而且也不能對病因進行準確的診斷。在電氣工程自動化控制中難免會發生一些設備和數據問題,依靠人工診斷方式往往不能對病因進行及時的診斷與處理。而智能化技術的應用不僅可以使病因診斷的效率得到明顯提高,同時還可以使定時檢測與診斷得到實現,在這一過程中很多問題的出現都會得到避免。

3.2對電氣工程設計進行優化

在傳統電氣工程設計中,往往需要通過工作人員在工作過程中進行反復的實驗才能完成。在這一過程中工作人員很有可能不會考慮到一些具體情況。如果真的出現復雜性的問題,也不能對其進行及時的解決,在這種情況下,工作人員不僅要掌握大量的專業設計知識,同時還要很好的將自己已經掌握的理論知識運用到實際應用中。智能化技術得到應用以后,設計人員就可以利用計算機網絡和相應的軟件對電氣工程自動化控制進行設計,這樣一來,設計數據的準確性得到而來增加,同時設計樣式也非常豐富,另外,還能對一些復雜問題進行及時的處理,電氣工程自動化控制的順利運行就得到而來有效的保證。

3.3對整個電氣工程進行自動化控制

電氣工程控制系統中存在著很多控制環節,智能化技術的應用正好可以使對整個電氣工程的自動化控制得到實現。智能化技術在應用過程中通過神經網絡與模糊控制等方式實現對電氣工程的自動化控制。其中,神經網絡控制的應用是非常關鍵的,它可以進行反向的算法,同時具有多層次的結構。在神經網絡控制的子系統中,其中的一個子系統可以結合系統參數對轉子的速度進行調控與判斷,而另一個子系統就可以按照以上參數對轉子的速度進行判斷與控制。目前神經網絡控制已經在識別模式以及信號處理等方面得到了廣泛的應用。智能化手段的應用使電氣工程的遠距離與無人操控自動化控制得到了實現,通過公司局域網的幫助,智能化技術的應用使得對電氣系統各環節的實際運行情況進行了詳細的反饋分析。

4結語

篇6

【關鍵詞】:長輸管道;設計;質量控制措施

一、長輸管道設計質量存在的問題

長輸管道被稱為國家血管,在國家能源戰略中起到了至關重要的作用。近年是長輸管道建設的高峰期,數條大的長輸管道都在設計建設當中。長輸管道設計是安排管道工程建設和組織施工的主要依據。設計質量對于工程質量、建設周期以及項目建成投產后的經濟效益、環境效益和社會效益等方面起著決定性作用。

在長輸管道項目中,設計方案一經確定,如工藝站場壓縮機驅動方式的確定,就決定了這個項目投入生產后的工藝流程、運行成本及利潤等技術經濟指標,也就初步確定了這個這條長輸管道項目經濟效益的起步點。另外,長輸管道的設計質量直接影響到下游市場的能源安全。因此,可以說長輸管道設計是整個長輸管道項目的靈魂,沒有現代化的設計就沒有現代化的管道建設。

1.存在問題及質量目標

伴隨著管道建設高峰的到來,與之不相適應的是,長輸管道的設計質量卻沒有跟上時代的步伐,甚至有下滑的趨勢。主要表現在:專業間結合不夠造成的圖紙錯、漏、碰、缺問題;設計圖紙對現場實際情況不符造成的施工困難問題;開具的設備材料等與實際有出入,影響設備材料采辦的問題;設計產品缺乏人性化考慮等問題。

長輸管道項目具有地域性復雜、技術含量高、線路長、工程量大、投資高等特殊性,為確保長輸管道項目圓滿地完成,向業主交付技術先進適用,符合合同、法規和技術標準的設計成果,這就需要在長輸管道建設全周期內采取可靠、可行的質量控制措施。

二、長輸管道設計質量控制措施

1.詳細的設計輸入文件

編制詳細準確的設計輸入文件是保證長輸管道設計質量的基礎。長輸管道設計,牽扯的線路長、地域廣、專業多,沒有詳細的輸入文件,設計人不清楚設計目標,也就很難提高設計質量。長輸管道項目的設計輸入文件一般包括設計依據;設計文件的質量特性要求,特別是可實施性要求;設計所需補充的設計基礎資料、項目的統一規定等。

2.設計團隊的建設

有了設計基礎文件,即設計輸入文件。就需要一個合格的團隊來完成設計工作。長輸管道設計的專業性較強,一般需要有專業的設計單位、設計人員來完成。選擇設計團隊時要特別注意設計單位的設計資質、類似項目設計經驗、設計案例等。

3.設計過程的質量控制

(1)組織結構

完善設計團隊的組織機構,一般采取矩陣式組織機構或職能式組織機構,做到設計人員溝通通暢,控制得力,一般分為項目設計經理,專業負責人、設計人員等。同時設置進度控制、質量控制等智能部門。

(2)內部接口

內部接口指設計公司內部參與設計的各部門和各專業之間的接口。長輸管道設計工作量大,一個優秀的設計是需要各專業數百人互相配合,鼎力合作才可以完成的。內部接口是根據設計公司規定的設計分工,各專業、各部門分別完成本專業的工作內容。上游專業給下游專業提交設計的接口資料,下游專業完成設計工作。

專業間多溝通、協調,才可以做到無縫設計,以提高設計質量。設計完成后,專業間要進行設計的會簽,以確保完成的設計文件符合要求。

(3)設計評審

長輸管道設計中,遇到大的方案性的東西,如管道穿越大型河流等,需要進行設計方案的評審工作。根據復雜程度,可以進行專業內的設計評審、項目內的設計評審,公司級的設計評審,甚至在必要的時候可以邀請國內外的專家來進行評審。設計評審主要是確保設計選用的方案的合理性、經濟性。設計方案的不合理,則無從談起設計質量的問題。

(4)設計輸出

長輸管道項目,用到大量的大口徑、高級別的鋼管及管件、壓縮機組、泵組等設備。提高設計質量,還必須做到與設備采辦部門的密切溝通和配合工作,為采辦部門提供適當的信息,由采辦部門進行設備材料的采辦工作。設計需要對采辦的設備材料進行確認,采辦完成后,將采辦到的設備參數體現在設計圖紙及設計文件當中。

(5)設計驗證及文件的交付

設計驗證是對設計輸出已滿足設計輸入要求的認定,是確保設計輸出滿足設計輸入要求的重要手段,對長輸管道項目,可采用如下的設計驗證手段:完善和細化設計圖紙的校對、審核、審定工作,規范相關專業圖紙會簽、分包商設計產品驗證,此外可以對設計產品質量檢查或抽查等。設計文件交付,需要專門的文控部門完成,規范收發文件程序,確保文件流通通暢。

4.設計變更控制

設計變更是指在設計文件完成后,對設計文件進行的更改。一般有幾種類型:根據甲方要求進行變更;設計文件與實際的施工現場不符,或者設計文件錯誤進行的變更。根據變更原因的不同,設計出具變更文件。

一般長輸管道設計項目,業主會嚴格控制變更的數量,認為設計變更數量少則代表設計質量高。我認為這種純粹靠控制變更數量的做法是不科學的。在設計過程中,嚴格執行各程序文件確保設計文件的質量合格是必要的。而在施工過程中,設計文件已經成為事實存在,則不應該去控制變更數量來提高設計質量。如果發現設計文件與施工現場不符,經過設計變更,可能會使得設計更加合理,節省材料或者通過變更可以將損失降為最低。嚴格控制變更數量,不允許出現設計變更,未必就能提高長輸管道的設計質量。

所以設計變更的控制,是設計過程中對設計質量嚴格控制,而不是設計完成后,控制變更的數量。

5.重視設計服務

對長輸管道項目來講,把設計文件變成輸油輸氣的長龍,是由施工人員完成的。設計的最后階段即提供設計服務,為業主、為施工單位等提供設計服務。設計服務作為長輸管道設計的一部分,一般包括:設計文件的交底工作;施工現場服務工作;設計問題的處理工作;項目結束后相關服務工作等。

設計單位應提高服務意識,認真組織策劃,制定服務計劃,指定有經驗的設計人員進行設計服務工作。同時,做好設計的總結工作,完成一個長輸管道項目,對長輸管道項目設計的得失與成敗進行總結和提高。

三、小結

篇7

關鍵詞：綜合智能控制技術電網規劃決策系統

廣東省電力系統包括21個地市電網，現有最高運行電壓等級為500kV，珠江三角洲地區已形成500kV環網，并以500kV電壓與廣西聯網，以400kV和110kV電壓分別與香港和澳門聯網。此外，廣東電網還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區供電。

粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。廣東500kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門――茂名500kV輸變電工程已投入使用。

廣東省的電力工業已經步入了大電網、高電壓和大機組時代。隨著整個電網變得越來越復雜，電網規劃中以往那種人為臆斷和局部最優的規劃方式會給電網運行、發展帶來隱患，資金盲目使用的可能性加大。結合目前理論的發展，我們認為電網規劃是一個受到多種條件約束的、以電網總效益為最終目標的多目標的系統工程。對于這樣一個系統，我們認為適宜以控制論為基礎，結合信息論、運籌學和系統工程等理論來研究。

從控制論角度來看，電網是一個巨維數的典型動態大系統，它具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征。另外，電力網絡地域分布廣闊，大部分元件具有延遲、磁滯、飽和等復雜的物理特性，對這樣的系統實現有效決策控制是極為困難的。另一方面，由于公眾對新建高壓線路的不滿日益增強，線路造價，特別是走廊使用權的費用日益昂貴，以及電力網的不斷增大，使得人們對電力網絡的決策控制提出了越來越高的要求。正是由于電網具有這樣的特征，一些先進的控制論思想和技術被不斷地引入到電網中來。下面將闡明綜合智能控制技術引入電網規劃中的必要性和可行性。

一、綜合智能控制技術

1.1智能控制的概念

迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：

a)最早提出智能控制概念當推傅京孫教授，他通過對人-機控制器和機器人方面的研究，將智能控制概括為自動控制和人工智能的結合。他認為在低層次控制中用常規的基本控制器，而在高層次的智能決策，應具有擬人化功能。

b)Saridis在傅京孫工作的基礎上，提出了三元結構的智能控制理論體系，他認為僅有二元結合無助于智能控制的有效和成功應用，必須引入運籌學，使其成為三元結合，并提出了其遞階智能控制的理論框架。

c)國內蔡自興教授在研究了上述理論結構以后，從系統的整體性和目的性出發，于1986年提出了四元結構價格體系，將智能控制概括為控制理論、人工智能、運籌學和系統理論4學科交叉。

總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2綜合智能控制技術

綜合智能控制一方面包含了智能控制與傳統方法的結合，如模糊變結構控制，自適應模糊控制，自適應神經網絡控制，神經網絡變結構控制等；另一方面包含了各種智能控制方法之間的交叉綜合，如專家模糊控制，模糊神經網絡控制，專家神經網絡控制等。

二、一個國外的電網規劃專家系統

目前為止，在電網規劃方面較成功的綜合智能控制技術系統不是很多，其中比較好的有加拿大魁北克水電公司(Hydro-Quebec)的“直流/交流輸電網絡設計專家系統”。

在80年代末期，隨著人員的退休和長期不用，一些60年代和70年代加拿大電網高速發展時期由工程師們獲得的大量有關電力系統規劃設計的專門知識逐漸被人遺忘，這引起了加拿大電力部門的關注，魁北克水電公司將專家系統技術看成是表達和保存某些目前在人類專家頭腦中的專門經驗和知識的潛在方法。他們認為在電力系統規劃設計領域里，專門知識的損失非常明顯，尤其是在電力系統增長緩慢的時期。這些專門知識來自于各門學科，在多層次的電力系統設計決策過程中起著重要的作用。一些選擇決策，如發電類型、發電廠位置、輸電類型(交流/直流)、電壓等級、輸電線路的數量型號和補償設備的數量型號的選擇必須根據一些準則仔細權衡，包括可靠性、穩定性、穩態性能、費用和環境狀況的準則等。基于此，魁北克水電公司的專家們開發了一個用于輸電網絡初步設計的專家系統，該專家系統具有以下特點。

2.1目標和預期效益

主要目的是研究使用專家系統(ES)來模仿人類專家在AC/DC輸電網絡初步設計中的行為的可能性。系統地確定和表達進行一項合格設計所必須的知識，包括符號和數字數據，以及指導該項設計的原理、規則、準則折衷方法和數學模型。合格的設計基于費用、環境狀況、穩定性、可靠性和設計靈敏度或魯棒性等準則。ES原型還應指導用戶通過完成設計所需的各步驟，使用戶與知識庫交互作用，并提供達到每一中間步驟后相應推理路徑的解釋。預期的主要效益是：

a)專家知識能夠保留和傳授給未來的工程師；

b)知識可以用更加具體的形式加以表達，而不是一些不明確的、沒有根據的判斷；

c)將獲得更一致的結果；

d)與人類專家相比，ES可以檢查、比較更多的方案，得到更經濟的設計；

e)借助于推理解釋功能，ES可以作為未來專家的教學和訓練工具；

f)作為一種“咨詢”手段或者一個對已有設計進行評價和改進的工具，ES對專家將很有幫助；

g)ES將充當進行各種電力系統設備設計的專家系統家族的先驅，作為一種模型，從中抽取更加一般的設計方法論；

h)ES起到收集常常分散在整個設計機構中的知識的作用。

2.2領域專家和知識工程師的交互作用

知識工程師應當具有電力系統分析和設計領域以及人工智能(AI)領域的經驗，已經證明兩種知識的混合對于從領域專家處抽取和濃縮專家知識非常有效。專家知識來自于電力系統規劃工程師，他們具有多年的規劃、設計和調試大型工程項目的經驗。

2.3對設計的評價因素一個候選的設計必須滿足下述條件：

a)DC系統最小故障恢復特性；

b)容許的無線電和諧波干擾要求；

c)故障后的最小穩定判據；

d)穩定電壓和無功電源的極限；

e)甩負荷后的暫態過電壓極限；

f)可靠性所要求的最小設備冗余度；

g)必須對輸入數據變化不敏感(魯棒性)；

h)必須滿足某一最大費用要求；

i)必須適合現有技術。

魁北克水電公司的“直流/交流輸電網絡網絡設計專家系統”已經成功地應用了近十年，并在不斷地發展、完善。隨著模糊技術和人工神經網絡等的迅速發展，綜合智能控制技術在電網規劃中的應用前景愈來愈廣闊。

三、電網規劃決策系統的分解及協調

電網的建設是資金和技術密集型的工程，線路和設備的經濟使用壽命長達數十年之久，所以網絡的結構合理與否，對電網的技術性能和經濟效益將產生長期的影響。一次規劃失誤的損失，若干年難以挽回。隨著廣東省電網的不斷發展，如何合理地布局電網已是當前電網乃至整個電力工業發展的重要課題之一。

電網規劃需要確定的決策是大量的，而這些決策在時間和空間上是相互影響的。目前，限于各方面條件，無法將其統一在一個模型中考慮。只能將其分解成相對簡單的子問題，再通過子問題間的迭代進行協調。按照問題劃分，電網規劃可分為：負荷預測，網架規劃，無功規劃，穩定性分析，短路電流分析。

四、結束語

電網負擔著將電源與用戶連接起來的任務。此外為了得到最大的供電可靠性和經濟性，它還擔負著與鄰近地區電力系統聯系起來的任務。由于電網設備投資需求大，并且設備壽命長達數十年，從而導致電力系統強烈地受“過去權重”的制約，因此，尋求最佳的電網投資決策以保證整個電力系統的長期優化發展，是電網規劃所要達到的目標。

結合本文的論述可以看出，電網這一巨維數的典型動態大系數，具有強非線性、時變且參數不確切可知、含大量未建模動態部分的特征，而我們所要達到的控制效果是一種多目標、滾動優化的動態非量化指標(電網的工程效益)，在這個過程中知識的表示和處理占了較大的比重。這樣就需要利用綜合智能控制技術去有效地組織有關電網規劃的大量知識，進行選優運算，得到優化的決策。目前廣東省電力工業局聯合華南理工大學電力學院共同開展了“電網規劃專家決策系統”的有關理論研究工作，并有望在2000年開發一個有效的基于綜合智能控制技術的電網規劃決策系統，它的使用將對廣東省電網的建設起到積極的促進作用。

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廣東省電力系統包括21個地市電網，現有最高運行電壓等級為500 kV，珠江三角洲地區已形成500 kV環網，并以500 kV電壓與廣西聯網，以400 kV和110 kV電壓分別與香港和澳門聯網。此外，廣東電網還向湖南宜章和臨武兩縣以及江西贛南地區供電。

粵中(珠江三角洲地區)地網是廣東電網的核心，也是全省最大的負荷中心，該電網與廣西、香港等電網互聯，除了向珠江三角洲地區提供電力外，還擔負著電力交換任務。在粵中地區建設一個強大的500 kV電網，對保證廣東電網乃至香港電網以及澳門電網的安全運行有著重大意義。目前廣東500 kV電網東已延伸至汕頭西翼，江門——茂名500 kV輸變電工程正加緊建設，2000年前可望投入使用。

1　綜合智能控制技術

1.1　智能控制的概念

迄今為止，智能控制尚無統一的概念，文獻［1］有如下歸納：

總之，智能控制是多學科知識的結合，除了從控制論出發來研究它，還可以從信息論、生物學以及社會科學角度來討論和研究。

1.2　綜合智能控制技術

2　一個國外的電網規劃專家系統

轉貼于 2.1　目標和預期效益