淺談數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用與創(chuàng)新

汪奇東?何力

摘 要：本文主要以數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化的應(yīng)用和創(chuàng)新為主要討論題目，對電子信息工程、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)的開發(fā)和實踐進行分析。說明其在電子信息工程、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)中的應(yīng)用和前景，這既是對數(shù)字技術(shù)的可靠性、性價比、操作性的不斷完善，同時在生活實踐中也具有一定的指導意義和應(yīng)用意義，因此本文將對此進行重點討論。

關(guān)鍵詞：數(shù)字技術(shù)；電氣自動化；應(yīng)用與創(chuàng)新

數(shù)字化技術(shù)在電力工業(yè)中普及程度日益提高，工業(yè)電氣自動化在學術(shù)上和傳統(tǒng)的電子信息工程、電力電子技術(shù)的高度基本持平，在現(xiàn)實生活中具有很強的應(yīng)用性?？梢哉f，工業(yè)電氣自動化的實施，離不開數(shù)字化技術(shù)的支撐，數(shù)字化技術(shù)具有操作簡單、維護方便等特點，就決定了其在工業(yè)電氣自動化的廣泛應(yīng)用。

一、數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的應(yīng)用

1.穩(wěn)定性好

當前數(shù)字技術(shù)主要采用的是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和先進的智能化電氣系統(tǒng)。數(shù)字化的應(yīng)用，不僅操作簡單、便捷，而且準確率高，同時由于數(shù)字化的高集成性，大幅降低了設(shè)備的冗余，也大幅降低了設(shè)備的成本。由于數(shù)字化互感器和光纖的廣泛應(yīng)用，也進一步增強了工業(yè)電氣自動化的安全性和穩(wěn)定性。比如工業(yè)自動化儀表設(shè)備，目前就朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展，從傳統(tǒng)的模擬技術(shù)逐漸轉(zhuǎn)向更為先進的數(shù)字技術(shù)。而由于數(shù)字技術(shù)的高技術(shù)含量、低成本以及高可靠性，使其在工業(yè)儀表市場中被廣泛應(yīng)用。目前由于市場占有率高、市場應(yīng)用性強以及平衡性好，并且也因為定位清晰，數(shù)字技術(shù)在工業(yè)自動化儀表的市場前景非常光明，有很強的潛力和可開發(fā)性。截止到2013年底，數(shù)字化技術(shù)在工業(yè)電氣自動化應(yīng)用中，已經(jīng)達到了85%的份額。

2.性價比高

數(shù)字技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得工業(yè)電氣自動化在自用、自查、自診等方面的工作更具有效率，準確性也大幅提高，數(shù)字技術(shù)還具有標準化程度高、智能化強、結(jié)構(gòu)清晰以及成本低廉的優(yōu)點。而開發(fā)性系統(tǒng)的出現(xiàn)也為工業(yè)電氣的實際應(yīng)用和技術(shù)革新提供了良好的條件。可以說，工業(yè)電氣自動化和數(shù)字技術(shù)的有機結(jié)合，使得低成本、高效率的工作方式成為可能，而這種性價比很高的工作模式在整個工業(yè)行業(yè)中具有很好的普及性和適用性。

3.操作性良好

數(shù)字化技術(shù)在應(yīng)用的過程中非常簡潔，往往只需要幾個命令的傳達和指示，整個操作流程即可自動運行，并且在運行時具有自我判斷和識別的能力。數(shù)字化平臺的開放式發(fā)展也使得當前開發(fā)編程的接口趨于標準化，這種標準化接口的大量使用，也使得代碼的使用效率得到了極大的拓展，從而節(jié)省了大量的開發(fā)周期、降低了開發(fā)成本。此外，現(xiàn)場總線的連接功能還保障了智能化設(shè)備進行數(shù)字化的核定和信息采集，這種數(shù)字化已經(jīng)成為了輸入、輸出設(shè)備的執(zhí)行器和檢驗器。例如，當前我國大部分變電站都已經(jīng)實現(xiàn)了數(shù)字化管理，基本上取代了常規(guī)變電站的使用，在硬件配置上和信息采集上都使用了微機化的操作，而由于數(shù)字化程度較高，大幅減少了設(shè)備的配備和占用的面積，這對提高回路的優(yōu)化、母線的保護以及操作的簡便都發(fā)揮了重要的作用。

二、數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化中的創(chuàng)新

雖然目前數(shù)字技術(shù)在工業(yè)電氣自動化具有很好的應(yīng)用，但是在具體使用過程中，依然存在著一些問題。這些困難和問題的存在，使得工業(yè)電氣自動化的實踐，還需要一定的技術(shù)創(chuàng)新，才能加以彌補和改進。

1.使用GOOSE虛端子概念

對于傳統(tǒng)的電氣二次回路進行優(yōu)化和改良，使用GOOSE虛端子就能提供很大的幫助。GOOSE技術(shù)主要應(yīng)用與保護裝置、測量裝置以及智能終端的信息交互，并對全站線路、開關(guān)、母線、主變進行控制，實現(xiàn)跳合閘的功能，從而保護測控遙控裝置。當前，我國大部分地區(qū)都已經(jīng)用GOOSE網(wǎng)絡(luò)替代了傳統(tǒng)的二次回路，對于信號管理、溫度監(jiān)控等非電量信息已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時檢測，這就是依賴了更高效的智能終端。

2.加強程序化操作理念

在下達調(diào)度命令前，先將審核后的票據(jù)存儲在PC中，等實際操作時，再人工進行設(shè)置，進行閘刀、開關(guān)等設(shè)備的確認設(shè)計。從而不斷完善系統(tǒng)的應(yīng)用功能，然后再進行模擬預(yù)演，使其達到自動操作的狀態(tài)，哪怕沒有工作人員在場，系統(tǒng)也能根據(jù)實際情況自行處理。按照工業(yè)電氣自動化發(fā)展的方向，信息化、開放性、分布式必將成為未來發(fā)展的主體，因此就需要不斷地加以完善。其中，信息化的處理手段將更加豐富，并和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行有機結(jié)合，從而實現(xiàn)管控的全面化；而開放性則突出在和外界的連接上，當內(nèi)部系統(tǒng)和外部環(huán)境相溫和，那么指示和處理就更加準確，并且數(shù)字處理也更精確；分布式的結(jié)構(gòu)是將智能系統(tǒng)分成幾個模塊，這些模塊不僅能獨立運行，又能分散危險，因此這種互不干擾的工作模式將隨著程序化的應(yīng)用的推進和完善將發(fā)揮更大的作用。

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（作者單位：汪奇東 中國計量學院現(xiàn)代科技學院；何 力 浙江萬里學院）