電氣的自動(dòng)化在電氣工程中融合運(yùn)用分析

朱宗暉

【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣的自動(dòng)化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用到電氣工程中。電氣的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提高了工作效率，提高了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制的有效性，增強(qiáng)了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。本文重點(diǎn)分析了電氣的自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的融合應(yīng)用，并且討論了電氣的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；電氣工程；設(shè)計(jì)理念；融合應(yīng)用；發(fā)展趨勢

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，各種行業(yè)之間，各種技術(shù)之間都存在著千絲萬縷的聯(lián)系。電氣與自動(dòng)化之間就存在很多交叉點(diǎn)并且相互制約。電氣的自動(dòng)化技術(shù)被應(yīng)用到電氣工程中，節(jié)省了施工過程的許多環(huán)節(jié)，提高了工作的效率，提高了電氣工程的高效性與可靠性，并且保證了電氣系統(tǒng)能夠高效、安全穩(wěn)定地運(yùn)行。因此，研究和探討電氣的自動(dòng)化，將電氣的自動(dòng)化技術(shù)融入并應(yīng)用到電氣工程中，對(duì)于全面建設(shè)電氣系統(tǒng)具有非常重要的意義。

1.電氣的自動(dòng)化在電氣工程中設(shè)計(jì)的理念

1.1遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)理念

遠(yuǎn)程監(jiān)控主要就是利用電腦的終端對(duì)其他所有地方的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和控制。在電氣工程項(xiàng)目中，通過設(shè)置遠(yuǎn)程的監(jiān)控系統(tǒng)可以大大減少電纜的需求量，降低電纜的成本的支出以及人工安裝的費(fèi)用，節(jié)省施工材料，用少量的投入獲得較高的產(chǎn)出，實(shí)現(xiàn)電氣工程高效益的生產(chǎn)模式。此外，使用遠(yuǎn)程監(jiān)控?cái)[脫了時(shí)間空間的限制，提高了系統(tǒng)的可靠性和靈活性。但是，電氣工程中通訊量大且通訊速度比較低會(huì)影響遠(yuǎn)程監(jiān)控的監(jiān)控功能。所以，遠(yuǎn)程監(jiān)控不能適用于規(guī)模較大和通訊量較大的電氣工程，只能使用在信號(hào)比較好的系統(tǒng)監(jiān)控較小的電氣工程。

1.2集中化監(jiān)控設(shè)計(jì)理念

在電氣工程中，集中式的監(jiān)控技術(shù)被廣泛地使用。集中式監(jiān)控設(shè)計(jì)容易，操作簡單并且運(yùn)行與維護(hù)的過程非常方便。集中式監(jiān)控在不需要投入過多設(shè)備的情況下，能夠很容易地滿足電氣工程的需要，大大減少了工程的成本支出。此外，集中式監(jiān)控主要是把電氣系統(tǒng)中的各項(xiàng)的功能集中在相同的處理器中進(jìn)行處理，所以造成處理器任務(wù)繁重的問題，在很大程度上會(huì)影響到處理器處理工作的速度。對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控以后，使監(jiān)控對(duì)象增加，這樣會(huì)造成對(duì)電纜數(shù)量的需求以及投資的額度不斷增加。同時(shí)，比較長距離電纜的引入會(huì)嚴(yán)重影響監(jiān)控系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

1.3現(xiàn)場總線監(jiān)控的設(shè)計(jì)理念

目前，在電氣工程的自動(dòng)化系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)與以太網(wǎng)等相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是應(yīng)用的最普遍的技術(shù)?，F(xiàn)場總線監(jiān)控的設(shè)計(jì)理念是對(duì)于電氣工程的各種間隔的具體情況采取相對(duì)應(yīng)的措施，使監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中更具針對(duì)性。現(xiàn)場總線的監(jiān)控技術(shù)還可以減少大量的設(shè)備的投入，節(jié)省了成本?，F(xiàn)場總線監(jiān)控還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的特點(diǎn)。電氣工程的設(shè)備都是選用最節(jié)省電纜最直接的方式進(jìn)行現(xiàn)場安裝的，并且利用通訊的方式連接所有的監(jiān)控設(shè)備來完成監(jiān)控的全部過程，這種方式減少了成本的投入，節(jié)約了資金，提高了電氣工程的經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)備之間利用網(wǎng)絡(luò)信號(hào)設(shè)備實(shí)現(xiàn)連接，具有很強(qiáng)的靈活性和獨(dú)立性，設(shè)備出現(xiàn)故障不會(huì)相互波及，提升了整個(gè)電氣工程系統(tǒng)的可靠性與安全性。

2.電氣的自動(dòng)化在電氣工程中的融合運(yùn)用

2.1電氣的自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用

電氣的自動(dòng)化的應(yīng)用促進(jìn)并實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)形成。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)主要包括工作站、電網(wǎng)調(diào)度中心大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、中心服務(wù)器以及打印設(shè)備等。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)利用電氣系統(tǒng)專用的局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度過程自動(dòng)化，并有效連接了發(fā)電廠、下級(jí)的電網(wǎng)調(diào)度中心與變電站。電氣的自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)電氣系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行實(shí)時(shí)的評(píng)估，并且根據(jù)所積累的數(shù)據(jù)有效預(yù)測電力的負(fù)荷，以預(yù)測的電力負(fù)荷為基礎(chǔ)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。電氣系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)行實(shí)時(shí)性的收集、處理以及監(jiān)督控制，以此有效把握整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行與安全狀況，使電網(wǎng)適應(yīng)現(xiàn)代市場發(fā)展的實(shí)際需求。此外，電氣的自動(dòng)化通過監(jiān)控與分析電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行狀況能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的異常，找出事故發(fā)生的原因，并提出科學(xué)合理的解決措施，防止事故發(fā)生。

2.2電氣的自動(dòng)化在發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)中應(yīng)用

發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用中經(jīng)常采用分層分布結(jié)構(gòu)，主要包括過程控制單元、數(shù)據(jù)的高速通訊網(wǎng)、運(yùn)行人員與工程師工作站、以太網(wǎng)等。過程控制單元在生產(chǎn)的過程中可以直接地應(yīng)用，并且可以實(shí)時(shí)性地對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備運(yùn)行的相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行記錄顯示，完成打印任務(wù)，并輸出信號(hào)，以此直接對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)電氣的自動(dòng)化在電氣工程整個(gè)的生產(chǎn)過程中檢測、保護(hù)和控制。運(yùn)行人員與工程師工作站主要是負(fù)責(zé)提供人機(jī)的接口，過程控制單元發(fā)送信息到運(yùn)行人員工作站，并接受工作站發(fā)送的指令。工程師工作站主要提供工程師實(shí)施診斷與維護(hù)工作的方法。

2.3電氣的自動(dòng)化在變電站中應(yīng)用

在變電站的自動(dòng)控制技術(shù)與應(yīng)用信息的處理技術(shù)以及傳輸?shù)募夹g(shù)有機(jī)結(jié)合的前提下，利用計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)或者是電氣的自動(dòng)化裝置代替了電話人工的操作與監(jiān)視，加強(qiáng)了對(duì)變電站的監(jiān)控能力，提高了變電站的運(yùn)行水平和效率。變電站自動(dòng)化技術(shù)利用微機(jī)化設(shè)備代替了電磁裝置，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控與操作過程的智能化與屏幕化；利用計(jì)算機(jī)電纜數(shù)據(jù)傳輸代替了電力信號(hào)電纜的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行與管理過程自動(dòng)化。電氣的自動(dòng)化在變電站應(yīng)用的最終目的是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站全部電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況與安全狀況進(jìn)行高效的監(jiān)控。

3.電氣的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1利用統(tǒng)一系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)

統(tǒng)一的系統(tǒng)開發(fā)的平臺(tái)能夠支持包括設(shè)計(jì)、測試、調(diào)試、開機(jī)運(yùn)行以及維護(hù)在內(nèi)的自動(dòng)化項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)。利用統(tǒng)一的平臺(tái)可以降低費(fèi)用和時(shí)間，減少電氣工程的成本投入。開發(fā)的平臺(tái)與運(yùn)行的平臺(tái)是相互獨(dú)立的，根據(jù)用戶的要求進(jìn)行運(yùn)行代碼的設(shè)置。

3.2電氣工業(yè)的自動(dòng)化與信息技術(shù)

市場的發(fā)展和需求推動(dòng)著信息技術(shù)與自動(dòng)化融合。信息技術(shù)從兩個(gè)方向不斷向工業(yè)進(jìn)行滲透：一是從管理層進(jìn)行縱向的滲透。業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的處理系統(tǒng)要實(shí)時(shí)存取生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)；二是信息技術(shù)向自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行橫向的擴(kuò)展，信息技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到所有層面。

3.3自動(dòng)化技術(shù)操作人員專業(yè)化

電氣的自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展更加重視操作人員的專業(yè)素質(zhì)。在系統(tǒng)的安裝的過程中，就要讓最終操作該設(shè)備的人員了解安裝的過程，再通過專業(yè)的培訓(xùn)，讓操作人員掌握專業(yè)技術(shù)。

4.結(jié)語

電氣的自動(dòng)化在電氣工程中融合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電氣系統(tǒng)的有效控制，提高了電力控制系統(tǒng)信息化的管理水平。利用電氣的自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電氣工程中數(shù)據(jù)的收集，在線監(jiān)督控制以及電力的分析調(diào)度等技術(shù)問題進(jìn)行了有效解決，提高了電氣系統(tǒng)工作效率，適應(yīng)了社會(huì)發(fā)展需要。

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