探討電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

自動(dòng)化在現(xiàn)實(shí)生活中涵蓋了多個(gè)方面的內(nèi)容，包括電子、電氣、信息、機(jī)械等。而就電氣工程自動(dòng)化技術(shù)來說，作為電氣信息領(lǐng)域中的一門新興學(xué)科，它與電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)緊密結(jié)合，與人們的日常生活與工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，近年來獲得了較快發(fā)展的同時(shí)也形成了一套較為完善的體系。而電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)不僅包括了變電站自動(dòng)化，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，也包括了發(fā)電廠分散監(jiān)控系統(tǒng)的自動(dòng)化。電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐，在大幅提升勞動(dòng)效率的同時(shí)，也減少了勞動(dòng)時(shí)間。

一、電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的概述

首先，就基礎(chǔ)理論來說，電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)是建立在電磁感應(yīng)定律與基爾霍夫電路等電工理論基礎(chǔ)上的，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展也在一定程度上顯示著人類對(duì)電能產(chǎn)生、傳輸、使用的了解與應(yīng)用情況。其次，就技術(shù)來說，電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)中涉及到多種新興的信息科技技術(shù)，不僅包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)，電子電力技術(shù)還包含了網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)與機(jī)電一體化等技術(shù)。這些技術(shù)的使用為電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提供了可靠的依據(jù)與基礎(chǔ)。更為重要的是，電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還離不開一個(gè)關(guān)鍵性的要素，那便是控制理論，控制理論貫穿于電子工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的全過程，它與現(xiàn)代通訊技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)緊密結(jié)合，最終推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展，這不僅大大提高了社會(huì)生產(chǎn)效率，也有效地改善了勞動(dòng)條件與勞動(dòng)強(qiáng)度。

二、電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（一）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化集中表現(xiàn)為三個(gè)方面，首先是實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)的運(yùn)行，最大限度保障其安全運(yùn)作。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就需要通過安排專業(yè)人員對(duì)監(jiān)控范圍內(nèi)的電壓、潮流、周波以及負(fù)荷等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控并記錄，與正常的壓力值、負(fù)荷量、潮流量等進(jìn)行比對(duì)，能夠較早的發(fā)現(xiàn)異常，并排除不安全隱患。同時(shí)，還要對(duì)設(shè)備中的水、熱指標(biāo)進(jìn)行觀測(cè)，當(dāng)指標(biāo)不符合規(guī)定時(shí)要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，保障區(qū)域范圍內(nèi)的用戶能夠正常用電、用水、用氣。其次，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度。在對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控后需要通過自動(dòng)化手段對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，能夠最大限度的節(jié)約能源，降低損耗，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的同時(shí)達(dá)到多供電的目的。最后，能夠在事故發(fā)生后對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行分析與處理。電網(wǎng)運(yùn)行涉及到多個(gè)方面的內(nèi)容，當(dāng)其出現(xiàn)故障或異常運(yùn)行時(shí)，如果不能盡快進(jìn)行處理或者發(fā)現(xiàn)事故源頭所在，那么極有可能對(duì)整個(gè)設(shè)備的運(yùn)作和人身財(cái)產(chǎn)安全造成難以估量的影響。但是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)的使用與加強(qiáng)能夠有效解決這一問題，在對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控的同時(shí)，自動(dòng)排查故障，為事故處理與解決提供有力依據(jù)。而隨著科技的發(fā)展，這項(xiàng)技術(shù)也將能夠?qū)σ呀?jīng)發(fā)生的事故進(jìn)行及時(shí)自動(dòng)處理，減少事故的危害性。

（二）發(fā)電廠自動(dòng)化

發(fā)電廠自動(dòng)化主要涉及到兩個(gè)方面的內(nèi)容，水電廠自動(dòng)化與火電廠自動(dòng)化。水電廠自動(dòng)化中又具體可分為單機(jī)自動(dòng)化，公共設(shè)備自動(dòng)化及全場(chǎng)自動(dòng)化等多個(gè)形式。通過調(diào)速器、水輪機(jī)、電機(jī)控制系統(tǒng)等的使用，極大提升了水電廠的自動(dòng)化水平，進(jìn)一步提高了水電廠的運(yùn)行效率與安全性。而就火電廠自動(dòng)化來看，它的自動(dòng)化主要是只對(duì)信息、數(shù)據(jù)的處理與保存，對(duì)設(shè)備的自動(dòng)檢測(cè)與管理等方面的功能。而這些自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)得益于計(jì)算機(jī)監(jiān)視技術(shù)，數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)與多重控制系統(tǒng)的共同協(xié)作與運(yùn)用。

（三）變電站的綜合自動(dòng)化

變電站的作用更多的側(cè)重于對(duì)電能的接收與分配，對(duì)電壓的控制與流向，將整個(gè)電網(wǎng)緊密的聯(lián)系起來。變電站的綜合自動(dòng)化是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中重要的組成部分，變電站最初的自動(dòng)化是基于變電站應(yīng)用技術(shù)的處理、傳輸與計(jì)算機(jī)自動(dòng)化配置的使用上的，而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用做了很多原本需要人工進(jìn)行的各種工作。而真正實(shí)現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化則是伴隨著微機(jī)監(jiān)控技術(shù)在變電站的運(yùn)用與融合，近年來，我國正在積極的推進(jìn)無人值班變電站的運(yùn)用，而無人值班變電站則在側(cè)面也說明了變電站的自動(dòng)監(jiān)控，繼電保護(hù)，開關(guān)自動(dòng)操作已經(jīng)取得了重大突破。

（四）配電自動(dòng)化

配電自動(dòng)化技術(shù)是一套綜合信息管理系統(tǒng)，其中不僅涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)，現(xiàn)代控制技術(shù)，也包含了數(shù)據(jù)的保存與傳送。而配電自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)一步保障了電能的質(zhì)量，提高了供電的可靠性，減少工作量，提高工作效率。在我國，配電自動(dòng)化主要采用三種基本功能模式，即分層管理、集中管理、獨(dú)立管理，后兩種模式將主站與子站通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，進(jìn)而形成一個(gè)較為統(tǒng)一的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。但是客觀看來，我國的配電自動(dòng)化技術(shù)與國外發(fā)達(dá)國家相比，還存在著一定的差距，光纖通信，人工智能等實(shí)用性技術(shù)已經(jīng)能夠較為成熟的運(yùn)用與配電自動(dòng)化技術(shù)中去。我國在進(jìn)一步發(fā)展配電自動(dòng)化技術(shù)時(shí)應(yīng)該積極借鑒外國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷進(jìn)行突破與創(chuàng)新。

三、電氣工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)與熱點(diǎn)

電力工程自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)重要熱點(diǎn)問題便是，電力一次設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)。這是因?yàn)殡娏σ淮卧O(shè)備的安全運(yùn)行關(guān)乎著整個(gè)電力工程系統(tǒng)效能的最終發(fā)揮。對(duì)電力一次設(shè)備如發(fā)電機(jī)、開關(guān)、斷路器、變壓器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新能夠有效的對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的變化情況，能夠較快排查出安全隱患或故障。同時(shí)通過對(duì)重要參數(shù)的記錄與分析，能夠制定較為合理有效的設(shè)備保養(yǎng)周期，減少突發(fā)事故的發(fā)生幾率。

先進(jìn)的管理與控制軟件的應(yīng)用也是我國電氣工程自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用與發(fā)展中需要克服的重要一環(huán)。雖然當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在我國已經(jīng)得到了一定程度的發(fā)展，但是其中還存在著一些隱性的技術(shù)漏洞需要革除。因此，要積極吸收國外先進(jìn)的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，不斷加強(qiáng)管理，引進(jìn)和學(xué)習(xí)先進(jìn)控制軟件，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)不斷前進(jìn)的今天，自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中已經(jīng)獲得了較大范圍的運(yùn)用與發(fā)展。在新的時(shí)期，要推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，就需要廣大科研學(xué)者立足于自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用現(xiàn)狀，積極解決電氣工程自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用中存在的問題與漏洞，積極借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，為電氣工程自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

（作者單位：杭州華電半山發(fā)電有限公司）

作者簡介

俞紅，1979年7月、女、助理工程師、研究方向：電氣工程。