探討電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

熊建平

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷地迅猛發(fā)展，促使了我國的電氣工程的技術(shù)也在不斷地向前突進(jìn)。使得社會(huì)的用電需求量也是在不斷的加大中，而我國的電力的建設(shè)水平也是在不斷的發(fā)展和迅猛的進(jìn)步，并且在長期發(fā)展的過程中得到了顯而易見的進(jìn)步。而在這些發(fā)展過程中我們所關(guān)注的就是該如何的提高電氣工程中的自動(dòng)化水平。我們要根據(jù)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和發(fā)展趨勢(shì)來將電氣自動(dòng)化應(yīng)用到電氣工程中，并作相應(yīng)的分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；設(shè)計(jì)理念；發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用

一、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電氣工程中的設(shè)計(jì)理念

1、利用集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的應(yīng)用

運(yùn)用集中式監(jiān)控方式的特點(diǎn)在電氣工程中的運(yùn)行維護(hù)方便，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上比較容易。而且它是將系統(tǒng)中的各項(xiàng)功能集中到一個(gè)處理器中來進(jìn)行處理工作的，而處理器的任務(wù)是相當(dāng)?shù)姆敝?，處理的速度?yán)重受到影響。而我們了解到電氣設(shè)備進(jìn)入到監(jiān)控時(shí)，監(jiān)控對(duì)象的大量增加是隨之來的將是主機(jī)的冗余下降的趨勢(shì)，電纜方面的數(shù)量也是在加大的，投資上也有明顯的加大，長距離的電纜的引入將會(huì)影響到系統(tǒng)上的可靠性。同時(shí)隔離刀閘上的操作閉鎖還有斷路器上的聯(lián)鎖都是采用的硬接線，然而隔離刀閘上的輔助接點(diǎn)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接點(diǎn)不到位的現(xiàn)象，這樣就會(huì)造成電氣工程中的設(shè)備無法進(jìn)行操作。這種接線的二次接線是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜的，會(huì)出現(xiàn)檢查線時(shí)不方便，在維護(hù)量上也大大的增加，還存在著檢查線或傳動(dòng)過程中由于接線上的復(fù)雜而造成操作上失誤的可能性等等，所以說集中監(jiān)控方式也是在電氣工程中運(yùn)用比較廣泛的。

2、利用遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的應(yīng)用

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式在電氣工程中具有在電纜上可節(jié)約大量的增加數(shù)；還可以節(jié)省安裝的費(fèi)用；也可節(jié)約很多材料；同時(shí)還具有組態(tài)靈活和可靠性高的特點(diǎn)。但是由于電氣工程中各種現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度不是很高，而電氣中的通訊量又是很大，所以遠(yuǎn)程監(jiān)控方法適合運(yùn)用在電氣工程中較小的系統(tǒng)監(jiān)控，不太適合面對(duì)全長的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)控制的構(gòu)建。

3、利用現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念在電氣工程中的應(yīng)用

在當(dāng)今社會(huì)，已普遍應(yīng)用于電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的有現(xiàn)場(chǎng)總線、以太網(wǎng)等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，同時(shí)也累積了很多的豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，這樣就使電氣自動(dòng)化設(shè)備也有了較快的發(fā)展，這都是為了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可以在電氣工程中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。而現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)有針對(duì)性，對(duì)于不同的間隔采用不同的功能，這樣就可以根據(jù)間隔的情況來設(shè)計(jì)。采用這種監(jiān)控方式除了這些優(yōu)點(diǎn)外還具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還可以在隔離設(shè)備、模擬量、端子柜等等方面上也有少量的減少，而且電氣智能設(shè)備是就地安裝的，與監(jiān)控系統(tǒng)是通過通訊設(shè)備連接的，可以節(jié)省了電纜的大量運(yùn)用，還節(jié)約了過多的投資和安裝維護(hù)上的工作量，進(jìn)而減少了成本。還有就是各個(gè)裝置的功能都是相對(duì)獨(dú)立的，是通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行連接的，網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)是非常的靈活，使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的可靠性有所提高，而任何的一個(gè)裝置的故障僅僅的影響相應(yīng)的元件，這樣就不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)上的癱瘓問題。因此，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式在電氣工程中應(yīng)用最多也是最好的一項(xiàng)，同時(shí)也是發(fā)展電氣自動(dòng)化的前景方向。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

1、電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化

由電網(wǎng)調(diào)度中心的服務(wù)器、大屏幕顯示器、工作站以及相應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等共同組成的系統(tǒng)稱之為電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)。而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的表現(xiàn)方式是通過電力系統(tǒng)上專用的局域網(wǎng)將處于調(diào)度范圍內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)度中心、發(fā)電廠以及測(cè)量的控制設(shè)備等變電站終端實(shí)現(xiàn)有效連接。由此我們可以知道，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程中有著很重要的作用，主要就是能通過實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)評(píng)估電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)所積累的數(shù)據(jù)來對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，故而在此基礎(chǔ)上將發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但是這樣的一個(gè)要求只有在省級(jí)以上的電網(wǎng)才給予要求。電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)的采集和處理，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控，且在數(shù)據(jù)支持的情況下對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)和安全進(jìn)行掌握，使其能夠很好的適應(yīng)現(xiàn)代電力市場(chǎng)的運(yùn)營需求。

2、電氣工程中發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)

電氣工程中發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)在實(shí)際的應(yīng)用過程中一般采用的是分層分布的結(jié)構(gòu)，其組成是由以太網(wǎng)、遠(yuǎn)行人員工作站、過程控制單元以及高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等等方面。而這里說的遠(yuǎn)程控制單元就是由只能做輸入和輸出的模件與可冗余配置上的主控模件一起共同組合而成，且主控模件又是通過冗余智能上的輸入與輸出和總線上的輸入與輸出來進(jìn)行通訊的。其中過程控制單元是可以直接用于生產(chǎn)運(yùn)行過程中的，并且直接接受熱電偶、熱電阻、開關(guān)量和現(xiàn)場(chǎng)變送器等等設(shè)備上的信號(hào)，還可以再運(yùn)算完成以后在對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)來進(jìn)行實(shí)時(shí)的打印、顯示和信號(hào)的輸出，以此來直接驅(qū)動(dòng)其執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的生產(chǎn)運(yùn)行過程的聯(lián)鎖保護(hù)、控制和檢測(cè)等方面的功能。

3、電氣工程中變電站的自動(dòng)化

電氣工程中的變電站應(yīng)用的是自動(dòng)化技術(shù)，其主要的目的在于取代人工操作、人工監(jiān)視和電話通訊，并根據(jù)相應(yīng)的情況來加強(qiáng)對(duì)變電站的監(jiān)控能力，并且還可以實(shí)現(xiàn)在變電站上運(yùn)行的水平和效率都有所提高。這也就是說，變電站中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)就是為了全方位的，多層次的來監(jiān)視變電站各種電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況，完成有效地控制。該自動(dòng)化的特點(diǎn)有：以全微機(jī)化的設(shè)備來代替以前使用的電磁裝置，并實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)屏幕化操作上的監(jiān)視，在數(shù)據(jù)傳輸過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行的管理和統(tǒng)計(jì)記錄，是利用計(jì)算機(jī)電纜來代替電力信號(hào)的電纜來實(shí)現(xiàn)的。這也就是說電氣工程中變電站自動(dòng)化是電力現(xiàn)代生產(chǎn)中一項(xiàng)不可或缺的部分，也是因?yàn)榭梢院芎玫臐M足變電站中的各項(xiàng)操作任務(wù)而成為了電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中的一個(gè)不可分割的重要部分。

三、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的發(fā)展趨勢(shì)

我們都知道電氣自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是分布式、信息化和開放化這三種趨勢(shì)進(jìn)行的，分布式的結(jié)構(gòu)在于以后總能夠確保計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)職能的模塊全部都能夠獨(dú)立的工作的一種網(wǎng)絡(luò)，以達(dá)到系統(tǒng)危險(xiǎn)分散的概念；信息化則是根據(jù)系統(tǒng)信息能夠進(jìn)行綜合的信息處理能力，且與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相互結(jié)合來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和管控一體化。而開放化是根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與外界具有借口的方面，來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與外界網(wǎng)絡(luò)上的連接。在電氣工程中我們也應(yīng)結(jié)合這三種方式來進(jìn)行電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制，以確保電氣工程中的生產(chǎn)過程運(yùn)行安全、可靠。

結(jié)束語：

通過以上的分析，電氣工程是一項(xiàng)在技術(shù)性、專業(yè)性上都是要求很高的設(shè)施工程，而電網(wǎng)的建設(shè)、改造等方面都在快速的發(fā)展著，且也對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)上要求很高，故而我們要在這些方面大大提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的水平，使其在電氣工程中發(fā)揮其本身的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在電氣工程的經(jīng)濟(jì)效益和安全運(yùn)行方面都有著非常重要的地位，所以我們將電氣自動(dòng)化在電氣工程中實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、國際化和全球化。