論電氣工程自動化技術(shù)

謝標(biāo)暢

【摘要】目前我國科學(xué)技術(shù)得到了長足的發(fā)展，電氣工程技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域也得到了突破，而自動化在電氣工程上的運用，也在極大的推進我國電氣工程技術(shù)的發(fā)展進程。隨著電氣自動化在社會生活的普及，不僅為我國社會經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻，而且為我國人民生活的提高做出了極大的促進作用。本文將從我國目前電氣工程自動化技術(shù)層面出發(fā)，對電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展進行了簡要的探究和闡述。

【關(guān)鍵詞】電氣工程;自動化;技術(shù)運用

隨著社會生活的不斷發(fā)展進步，消費者在現(xiàn)代生活的追求上越來越要求智能化以及自動化。同樣，在經(jīng)濟生產(chǎn)領(lǐng)域上自動化技術(shù)不僅提高了工作效率，而且減少了社會勞動時間以及勞動薪酬。我國目前的電氣工程自動化在電力行業(yè)得到了很好的運用，電力企業(yè)運用先進的技術(shù)和科學(xué)的管理方法使我國的電力電網(wǎng)的建設(shè)得到了良好的發(fā)展。下面就由電氣工程自動化技術(shù)的概念、技術(shù)運用以及未來的發(fā)展方向出發(fā)，對電氣工程自動化進行新一輪的探討。

一、電氣工程自動化技術(shù)的簡述

電氣工程（Electrical Engineering 簡稱EE）是現(xiàn)代科技學(xué)科領(lǐng)域中的核心之一，同時也是當(dāng)今在高新技術(shù)層面研究的關(guān)鍵學(xué)科。電氣工程自動化技術(shù)一般以電力電子技術(shù)和計算機技術(shù)運用結(jié)合為主，其中包含系統(tǒng)分析、系統(tǒng)管理等領(lǐng)域。電氣工程自動化技術(shù)有兩大基本理論，即控制理論以及電力網(wǎng)理論?？刂评碚摚瑢θ绾慰梢酝ㄟ^信號反饋信息來改正動態(tài)系統(tǒng)的行為以及相關(guān)性能而進行研究，從而可以達到控制目標(biāo)的要求。只有利用兩大基礎(chǔ)理論進行有效的結(jié)合，才能夠提高電力工程工作中的效率、節(jié)約社會資源與必要勞動時間以及創(chuàng)造出更好的經(jīng)濟效益。

二、自動化技術(shù)在電氣工程上的有效應(yīng)用

電能能夠被人類發(fā)現(xiàn)并使用是源于世界物理學(xué)家以及人民在物理學(xué)上的探索和發(fā)現(xiàn)，隨著用電技術(shù)的發(fā)展，人類的社會生活已經(jīng)離不開電能的運用。由于我國的社會歷史原因，我國在用電上的探索比國外發(fā)達國家來說相對較晚。雖然距今只有近百年的時間，但是隨著我國科學(xué)研究人員以及科學(xué)技術(shù)的進步，目前已經(jīng)達到世界先進發(fā)展行列，如今我國已經(jīng)進入了大電網(wǎng)、大電廠、大機組、高電壓輸電和高度自動控制的新時代，電氣工程自動化在我國電力行業(yè)得到了良好的發(fā)展。下面，對電氣工程自動化技術(shù)層面在國電力行業(yè)上的應(yīng)用進行列舉。

（1）發(fā)電廠自動化

發(fā)電廠是整個電力系統(tǒng)的源頭，也是整個電力行業(yè)的基礎(chǔ)，它在自動化技術(shù)層面的發(fā)展以及運用情況關(guān)系到整個電力工程的自動化程度，是整個電力行業(yè)的風(fēng)向標(biāo)。目前我國發(fā)電廠的發(fā)電方式主要有火力發(fā)電、水力發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電。①火力發(fā)電，一般是利用煤炭、石油以及天然氣等燃料燃燒產(chǎn)生的熱能進行發(fā)電。它在自動化方面主要由監(jiān)控信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、故障管理系統(tǒng)、繼電保護系統(tǒng)和故障信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)等構(gòu)成。為火力發(fā)電廠安全有效的發(fā)電做出了巨大的貢獻。②水力發(fā)電是我國目前為止最主要發(fā)電形式，我國南方電網(wǎng)大部分的電能由水力發(fā)電提供，像我國比較大型的水力發(fā)電有三峽工程、葛洲壩工程、三門峽發(fā)電廠等等，目前我國的幾大河流都得到了利用。水力發(fā)電是利用水的勢能作為能量的發(fā)電廠，與火力發(fā)電相比具有清潔能源的優(yōu)勢。水力發(fā)電自動化主要由集調(diào)速系統(tǒng)、勵茲、控制、保護、信息收集與監(jiān)控系統(tǒng)于一體的系統(tǒng)組成。有對機組的測量、控制、調(diào)節(jié)和保護等多種功能，還可以進行調(diào)速，調(diào)整機組的功率和對電壓的轉(zhuǎn)換調(diào)節(jié)，從而達到了保證水力發(fā)電廠的正常運轉(zhuǎn)及發(fā)電。③風(fēng)力發(fā)電是目前三種發(fā)電中最新型，最清潔以及最方便的發(fā)電形式，主要是利用風(fēng)能進行發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電機由葉片、主發(fā)電機、塔架、自動迎風(fēng)轉(zhuǎn)向設(shè)備、葉片旋角控制和監(jiān)控保護等結(jié)構(gòu)系統(tǒng)組成。而自動化技術(shù)在里面的作用主要是調(diào)整最佳迎風(fēng)的位置，實現(xiàn)風(fēng)能發(fā)電的最大化，還可以保護監(jiān)控發(fā)電裝置，為風(fēng)能發(fā)電廠的正常運轉(zhuǎn)及發(fā)電保駕護航。

（2）電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)

目前，我國在電網(wǎng)調(diào)度上主要是由計算機為核心的電網(wǎng)監(jiān)控調(diào)度，電網(wǎng)監(jiān)控調(diào)度自動化主要由信息采集和命令執(zhí)行子系統(tǒng)、信息傳輸子系統(tǒng)、信息的采集處理和控制子系統(tǒng)以及人機聯(lián)系子系統(tǒng)組成。主要是通過計算機對電力系統(tǒng)運行狀況、電力負荷狀況、完成自動發(fā)電和調(diào)度等工作。自動化技術(shù)在整個電網(wǎng)調(diào)度中起到著舉足輕重的作用，一般要對現(xiàn)有的電力系統(tǒng)運行狀況、電力負荷狀況以及可能發(fā)生的電力問題進行分析，還就收集到數(shù)據(jù)進行分析，做好電力的調(diào)度與自動發(fā)電工作，保證電網(wǎng)調(diào)度的合理性以及良好性，為電網(wǎng)的正常運行做出一份貢獻。

（3）變電站自動化技術(shù)

變電站技術(shù)的使用在電力系統(tǒng)中起到里程碑式的作用，變電站技術(shù)最先是歐美發(fā)達國家研究利用，直到了1970年左右隨著國際環(huán)境的緩和，我國才得以引入此項技術(shù)，然而隨著使用規(guī)模的擴大以及實用技術(shù)的推廣，我國對變電站自動化技術(shù)在電力行業(yè)的作用越來越重視，也逐漸的加大了研究力度。目前，我國在變電站自動化技術(shù)的研究上也加大了投資力度。目前，變電站自動化主要采用分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、組網(wǎng)方式、分層控制等方式。自動化變電站系統(tǒng)主要由應(yīng)用自動化技術(shù)和系統(tǒng)組成，對變電站的數(shù)據(jù)和電能傳輸?shù)确矫孢M行的無人系統(tǒng)監(jiān)控，并在特殊的情況下為運行中的系統(tǒng)進行及時的保護性作用。

三、我國電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展要求

我國的變電站自動化技術(shù)的研制工作在上個世紀(jì)六十年代初就開始了，并在七十年代初期收獲到了集保護、控制和信號收集為一體的技術(shù)。在八十年代，由清華大學(xué)主持研發(fā)的35KV變電站保護自動化和微機監(jiān)測系統(tǒng)建成并投入使用。到了1998年，我國在總裝機容量上達到了277GW以上，成為當(dāng)時世界第二位，并預(yù)計在2015年超越美國成為世界第一。

隨著社會生活的不斷發(fā)展進步，工業(yè)化、城市化進程的加快和人們生活品質(zhì)的不斷提高，現(xiàn)代人類對于生活的追求已經(jīng)牽扯到智能化以及自動化方面。相應(yīng)的，對自動化的技術(shù)也就越來越提出新的、苛刻的要求以及標(biāo)準(zhǔn)。因此當(dāng)今電氣工程中自動化技術(shù)正趨向于：

（1）由以前主要在輸電與發(fā)電自動化方面向輸電、發(fā)電和配電自動化進行全面的發(fā)展。

（2）在輸電和配電方面，柔性交流輸電技術(shù)（FACTS）得到了利用。

（3）在理論工具應(yīng)用上，更加借重了當(dāng)前現(xiàn)代化的控制理論依據(jù)。

（4）在控制手段上，對遠程通信電力電子器件和微機的應(yīng)用也在進一步的研究。

因此，可以說我國電氣工程自動化由無到有，由弱小到強大，由強大到走在世界前列是離不開電力工程人員的不斷努力的成果。

四、結(jié)論

隨著社會經(jīng)濟生活的不斷提高，電氣自動化技術(shù)在國家經(jīng)濟建設(shè)和人民社會經(jīng)濟生活之中的作用越來越突出。相應(yīng)的，也為現(xiàn)代社會生活帶來了巨大的變化，是世界在未來發(fā)展的重要研究課題之一。因此，我們不僅應(yīng)該不斷加強研究力度，不斷的開拓新的理論技術(shù)以及新的領(lǐng)域發(fā)展方向，而且還要積極關(guān)注并吸收國外先進的技術(shù)，糅合我國現(xiàn)有的先進技術(shù)進行再創(chuàng)新。做到“師夷長技以制夷”，為提高世界人類的生活質(zhì)量做出一份貢獻，同時也為我國在電氣工程自動化技術(shù)層面的運用和發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻，創(chuàng)造更大的價值。

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