試論電氣自動化在電氣工程中的應用

摘要：電氣工程領域中，電氣自動化技術是很常見的應用技術，其主要的技術特點是結合多種自動控制和檢測功能裝置，對電氣系統(tǒng)進行自動調節(jié)和實時監(jiān)測，有利于控制和管理電氣系統(tǒng)。文章從電氣自動化在電氣工程中的應用入手，并對技術原則及技術特點進行了介紹，同時展望了電氣自動化的未來發(fā)展前景。

關鍵詞：電氣自動化；電氣工程；自動控制裝置；自動檢測裝置；電氣系統(tǒng) 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM76 文章編號：1009-2374（2016）07-0040-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.07.021

伴隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電氣自動化的發(fā)展和技術進步在新時期得到了新的突破，我國的電氣自動化技術水平明顯提高，在電氣系統(tǒng)中也得到了更加廣泛的研究和應用，這就要求對電氣自動化技術安全性需要進行進一步研究和探索。

1 電氣自動化及電氣工程的概念和設計原則

1.1 電氣自動化概念及設計原則

電氣自動化的設計原則一直都是在于實現(xiàn)最大范圍的生產產品和生產工藝在電氣自動化上的要求，這是電氣自動化一直以來的設計發(fā)展總原則和總體目標。電氣自動化設計需要特別注意和認真處理的就是電氣與機械之間的合理關系，實現(xiàn)電氣與機械的功能結合的同時，安全穩(wěn)定性也有相應的保證，這就是自動化設計的關鍵要求。另外對電子設備的選擇也需要格外關注，同時要保證自動化設計產品的外觀美觀和實際使用質量的可靠保證，操作也要簡單安全。電氣自動化的設計特點和設計原則就是要經(jīng)濟實用，只有在此基礎上才能實現(xiàn)更好地服務消費者，同時在人們的生活及各個需要的行業(yè)和領域里發(fā)揮積極作用。自動化設計的主要特點從設計原理角度分析就是電子設備的合理連接，通過先進的技術和工藝實現(xiàn)各個不同設備的功能連接共享，同時借助微型電腦進行網(wǎng)絡連接互動。充分實現(xiàn)控制和管理的先進智能化和現(xiàn)代設備服務人性化，從而為現(xiàn)代生活提供更多的技術便利條件。

1.2 電氣工程概念及應用原則

在我國現(xiàn)如今的高新技術領域里，電氣工程屬于一個發(fā)展崛起迅速同時深受人們重視的關鍵學科，也是目前科學技術研究發(fā)展領域的一個熱門研究課題。在電氣工程中，最為人們受益并熟悉的一項就是計算機的發(fā)明，計算機的發(fā)明和廣泛應用不僅改變了社會發(fā)展形態(tài)，同時也實現(xiàn)了人們生活方式的整體改變，在人們的衣食住行各個方面都可以應用到這一技術成果，由此可見一個國家的科學技術發(fā)展水平在很大程度上都是由國家電氣工程發(fā)展水平?jīng)Q定的。

在電氣工程的應用原理中，主要可以劃分為兩個應用模式：利用集中監(jiān)控式設計理念進行設計應用，這一設計應用理念的最大優(yōu)勢就是實現(xiàn)了系統(tǒng)宏觀的運行維護，同時為系統(tǒng)控制提供了方便，主要方法就是利用系統(tǒng)各項功能的統(tǒng)一歸納，實現(xiàn)集中處理器的統(tǒng)一管理，但是處理器的任務也會加重，同時也會導致信息的處理速度降低，監(jiān)控對象的大量增加也會導致信息處理速度放慢，但是集中處理模式對整體的效率提高還是最為有效的方式。

2 電氣自動化應用的構成形式

2.1 電氣自動化的系統(tǒng)構成

電氣自動化的系統(tǒng)構成其實主要有以下三個方面：首先就是傳輸信號及電氣設備的接收部分，通過較為簡單便捷的操作直接實現(xiàn)電氣設備相應的信號輸入；其次就是設備的信號加工和處理部分，對特定的信息信號功能進行直接處理；最后就是最重要的部分信號輸出了，這一部分直接涉及到微型電子計算機的導入功能，系統(tǒng)可以直接實現(xiàn)信息的自動記錄及相關的系統(tǒng)分析，從而得出最準確的信息反饋，微型計算機的應用也可以實現(xiàn)對運行趨勢的判斷及實際誤差的了解，從而對系統(tǒng)的內部運轉情況進行一個全面的掌握。同時在計算技術及網(wǎng)絡技術越來越普及的今天，微型計算機的引入已經(jīng)成為了電氣自動化發(fā)展的必然趨勢，也有利于電氣自動化系統(tǒng)在控制和操作方面更加智能化和人性化，這些都適應和有效地配合了電氣自動化的發(fā)展和進步。

2.2 電氣自動化的應用形式

電氣工程中的電網(wǎng)調度應用一直是電氣自動化在電氣工程中的一個主要應用范例，主要是指通過電網(wǎng)調度的系統(tǒng)服務器和相配套的電氣自動化系統(tǒng)同步實現(xiàn)電網(wǎng)的自由調度。這種電氣自動化系統(tǒng)的設計功能強大，符合電網(wǎng)運行經(jīng)濟調度的合理要求，從而讓電網(wǎng)運行的安全穩(wěn)定保障得到進一步發(fā)揮。其次的主要應用形式就是電力生產過程的整體化數(shù)據(jù)監(jiān)測和分析，從而保證電力系統(tǒng)的實際負荷在整個過程中的動態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)測。另外通過對各類相關數(shù)據(jù)的顯示和定點分析，完全可以迅速有效地進行故障排除和效率提高。電氣自動化在發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)也是電氣自動化的一個主要應用領域，發(fā)電廠的各種分散監(jiān)控網(wǎng)絡可以通過多種方式，例如以太網(wǎng)和過程控制單元，同時在實際運行過程中，發(fā)電廠的發(fā)散和各類監(jiān)控管理系統(tǒng)一直在使用多元的分層結構分布方式。其中還存在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)的實際運營單元，涵蓋了實際運行中常出現(xiàn)的多種信號檢測和控制機器。在變電站的電氣自動化應用過程中，主要的應用模式還是借助計算機裝置的引入和結合，進行信息處理技術和電氣自動化控制的技術的共同投入使用，實現(xiàn)傳輸技術的革新和發(fā)展。

電氣工程中變電站的自動化是電氣自動化的重要應用形式，變電站中對電氣自動化的應用更為廣泛，主要的應用作用就是取代了所有的人工操作和人工監(jiān)視，電話通訊也被逐步取代，同時電氣自動化也加強了變電站的控制能力，提高了變電站的運行速度和工作效率。由此可見，變電站應用自動化技術對實際應用效果提高有很大幫助，可以實現(xiàn)全方位、多層次、寬領域的變電設備和各類電器設備的監(jiān)控。對運行狀況可以有一個及時的了解，從而發(fā)揮有效的控制作用，該自動化的特點主要有：實現(xiàn)了傳統(tǒng)電磁裝置的更新和替換，所以微機化的設備成為了最新的高效應用設備，實現(xiàn)計算機的屏幕實時監(jiān)測功能，在數(shù)據(jù)的實時傳輸和自動化運行方面實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的及時記錄分析。

3 電氣工程中自動化技術的應用優(yōu)勢

3.1 電氣自動化的檢測優(yōu)勢

在常見的電氣設備中，例如變電器及斷路器等，都有一個使用共性，就是需要實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)測，從而實現(xiàn)對臨時突發(fā)狀況的及時把握和快速故障排除。通過電氣自動化設備可以實現(xiàn)這種對設備的實施檢測要求，通過實時監(jiān)測的電氣設備數(shù)據(jù)，可及時快速地對設備狀況和可能存在的使用風險進行分析和處理，能夠及時采取有效對策，防止可能發(fā)生的故障隱患。電氣自動化也會非常有利于實現(xiàn)電氣工程的設備智能化，現(xiàn)代化的生活方式必然引發(fā)現(xiàn)代化管理模式的革新，在現(xiàn)如今的各個行業(yè)及領域里，對現(xiàn)代化的應用推廣已經(jīng)并不陌生，同時也讓人們生活更加便捷、工作更加高效。在工業(yè)各類生產加工環(huán)節(jié)的檢測優(yōu)勢是電氣自動化優(yōu)勢的集中體現(xiàn)，同時人們生活工作中也逐步對這種方式和設備應用習慣和喜愛。電氣系統(tǒng)的微型計算機技術結合充分實現(xiàn)了人們在生活和生產各個領域的智能化進步，顯示了自動化技術在電氣設備應用中的優(yōu)勢發(fā)揮。

3.2 電氣自動化有利于電氣工程設備智能化發(fā)展

電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展和進步充分體現(xiàn)了當下智能化發(fā)展模式的特點，這是在電氣工程中一個得天獨厚的有力優(yōu)勢。電氣工程和電氣自動化的應用已經(jīng)逐步涉及到了多個行業(yè)和領域，同時這也是電氣信息領域在近年來的一個新興學科，對人們的日常生活和社會工業(yè)生產領域都關系密切，也逐步發(fā)展成為了高新技術領域的一個重要分支，在國民經(jīng)濟中越來越發(fā)揮著重要的作用?；陔姎鈶媒陙碇鸩匠霈F(xiàn)了多種新型應用實踐，同步實現(xiàn)了對工藝知識和動態(tài)知識快速獲取的重要技術優(yōu)勢支持，同時對各類不同領域的工藝設計和產品信息管理也很重要、系統(tǒng)的優(yōu)勢明顯，開放性好，擴充和管理也較為便捷。

現(xiàn)如今我國的國民經(jīng)濟不斷快速進步和發(fā)展，科學技術和計算機網(wǎng)絡技術也在同步提高，各行各業(yè)都在大力提倡和推廣智能化的科學技術應用。人工智能技術在我國甚至全世界都有較為廣泛的應用前景，這不僅在電氣工程自動化發(fā)展過程中起著重要推動作用，與此同時也實現(xiàn)了技術研究領域的新革命。目前我國的電氣工程自動化人才及人工智能技術研究人員逐步增加，對這一技術的革新和發(fā)展提供了良好的人才助力，對檢測和維修人工智能系統(tǒng)在實際應用過程中的故障也具有重要意義。電氣自動化有利于電氣工程設備智能化發(fā)展，同時也是電氣行業(yè)不斷革新創(chuàng)造的一個重要成果，對電氣自動化在電氣工程的智能化推動作用在未來會成為一個新的研究課題。就目前來看，我國現(xiàn)階段僅僅在電氣自動化的控制策略和電力系統(tǒng)自動化控制技術上實現(xiàn)智能化和技術化的優(yōu)勢發(fā)展，在整個發(fā)展過程中，實現(xiàn)計算機技術和微型技術的結合應用是電氣工程進步發(fā)展的共同推動力，對新型科學技術的應用更加有利于發(fā)展的多樣化。

4 結語

電氣工程在現(xiàn)代社會的發(fā)展過程中逐步成為一個國家現(xiàn)代化發(fā)展水平的重要衡量標準，同時也是人們生活水平的重要體現(xiàn)。電氣自動化技術在電力系統(tǒng)的安全維護和智能控制過程中發(fā)揮著重要作用，同時也是與現(xiàn)代人們生活最息息相關的一項技術，經(jīng)歷了多重的發(fā)展革新仍然具有創(chuàng)新進步前景。

參考文獻

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作者簡介：封杰文（1994-），男，貴州貴陽人，成都理工大學學生，研究方向：電氣工程。

（責任編輯：蔣建華）