電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

劉展赫 山東省青島第九中學(xué)

電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

劉展赫 山東省青島第九中學(xué)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電氣工程在提高生活、生產(chǎn)質(zhì)量方面有重要引用，電氣自動(dòng)化技術(shù)是電氣工程控制系統(tǒng)重要組成部分，其主要技術(shù)特點(diǎn)是結(jié)合多種自動(dòng)控制檢測(cè)功能裝置，對(duì)電氣工程系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)控制及實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)智能化管理，提高電氣工程管理質(zhì)量。本文就電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用展開(kāi)研究。

電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)取得較大突破。當(dāng)前我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，并運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用促進(jìn)電氣工程管理出現(xiàn)飛躍性發(fā)展，未來(lái)電氣工程管理必將向智能化方向發(fā)展。因此要求電氣自動(dòng)化技術(shù)控制質(zhì)量及安全性得到進(jìn)一步發(fā)展。

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

1.1 集中監(jiān)控式設(shè)計(jì)理念

集中式監(jiān)控方式特點(diǎn)為可對(duì)電氣工程進(jìn)行有效維護(hù)，且對(duì)受控制站要求不高，便于在電氣工程中實(shí)現(xiàn)。集中式監(jiān)控方式設(shè)計(jì)難度不高，其主要原理是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)功能幾種處理，對(duì)任務(wù)處理器功能提出較高要求，若任務(wù)處理器性能不足將會(huì)對(duì)處理速度造成影響。電氣設(shè)備被列入監(jiān)控范圍時(shí)，主機(jī)出現(xiàn)冗余下降趨勢(shì)，對(duì)電纜提出更高要求，成本由此增加。為提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性，需引進(jìn)長(zhǎng)距離電纜?？刂葡到y(tǒng)隔離刀閘操作閉鎖及斷路器聯(lián)鎖均采用硬接線(xiàn)方式，此種接線(xiàn)方式會(huì)導(dǎo)致隔離刀閘輔助接點(diǎn)無(wú)法接線(xiàn)到位，且該種接線(xiàn)方式極為復(fù)雜，不利于后期維護(hù)保養(yǎng)?；诖瞬捎眉锌刂剖皆O(shè)計(jì)方法可提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性，有助于降低成本，便于后期維護(hù)。

1.2 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)控方式是當(dāng)前運(yùn)用較多的控制方式之一，該種控制方式可節(jié)約大量電纜數(shù)，降低安裝成本。節(jié)約材料。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有較高靈活性和可靠性，缺點(diǎn)為控制現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)通訊速度不好，且電氣工程通訊量極大，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式難以適應(yīng)大型系統(tǒng)監(jiān)控要求。當(dāng)前眾多小監(jiān)控系統(tǒng)均采用遠(yuǎn)程控制方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制。

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

電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前較為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)即時(shí)，系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中積累較多經(jīng)驗(yàn)，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)得到長(zhǎng)足發(fā)展。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制可對(duì)電氣系統(tǒng)的設(shè)置有針對(duì)性，對(duì)不同間隔采取不同功能。此種監(jiān)控方式還具備遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)點(diǎn)，降低硬件設(shè)備的投入成本，安裝難度不高，電氣智能設(shè)備均為就地安裝，通過(guò)通訊設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)連接，不僅可節(jié)約大量電纜材料，還可降低安裝維護(hù)等方面工作量。現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)控制方式的各個(gè)功能均為相互獨(dú)立的，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，基于網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活性，整個(gè)系統(tǒng)可靠性有所保障。當(dāng)其中任一組件出現(xiàn)故障時(shí)影響的僅僅是其本身元件，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)其他組件造成影響。因此現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)監(jiān)控方式是電氣工程中運(yùn)用最為廣泛也是最具領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的一種自動(dòng)化技術(shù)。

2.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

2.1 電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要指由中心服務(wù)器、終端顯示設(shè)備、工作站、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組成的綜合系統(tǒng)。電氣工程電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化主要是通過(guò)專(zhuān)用局域網(wǎng)將將處于調(diào)度范圍內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)度中心、電廠(chǎng)、控制設(shè)備等進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各部分的有效控制。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中可實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況的實(shí)施評(píng)估，由此可見(jiàn)其重要性。通過(guò)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)可對(duì)電力系統(tǒng)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化。電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中需實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)得實(shí)時(shí)收集和實(shí)時(shí)處理，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上得出有效結(jié)論，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)及安全情況進(jìn)行有效掌控，促使電網(wǎng)系統(tǒng)可適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)行需求。

2.2 電氣工程中發(fā)電廠(chǎng)分散測(cè)控系統(tǒng)

當(dāng)前發(fā)電廠(chǎng)應(yīng)用的分散測(cè)控系統(tǒng)是電氣工程在發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)用常見(jiàn)種類(lèi)之一，該系統(tǒng)采用分層方式進(jìn)行布置，其主要組成包含以太網(wǎng)、工作站、過(guò)程控制、通訊網(wǎng)等。其遠(yuǎn)程控制單元主要由輸入輸出模件和冗余配置主控模件組成，其中主控模件通過(guò)冗余系統(tǒng)輸入輸出結(jié)合總線(xiàn)輸入輸出進(jìn)行通訊連接。過(guò)程控制單元可用于生產(chǎn)運(yùn)行，可接受電力系統(tǒng)中熱電偶、熱電阻、變送器等發(fā)出的信號(hào)，對(duì)這些信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)施打印和終端輸出，從而實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的保護(hù)、控制、監(jiān)測(cè)功能。

2.3 電氣工程中變電站的自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用最主要目的是使用自動(dòng)控制技術(shù)取代傳統(tǒng)人工作業(yè)。變電站是電氣工程系統(tǒng)的集中表現(xiàn)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，提升變電站運(yùn)行水平和運(yùn)行效率。自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用主要目的是實(shí)現(xiàn)全方位、多層次實(shí)時(shí)監(jiān)控。變電站電氣自動(dòng)化技術(shù)引進(jìn)全微機(jī)化設(shè)備，傳統(tǒng)電磁裝置被取代。數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)收集并進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)為變電站常見(jiàn)的電纜，因此引進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)變電站而言工程量不大，僅需引進(jìn)相應(yīng)設(shè)備即可，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改進(jìn)即可。當(dāng)前電氣自動(dòng)化已經(jīng)成為變電站不可或缺的一部分，在電氣自動(dòng)化技術(shù)支持下，變電站各項(xiàng)操作任務(wù)可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)。

3. 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的發(fā)展趨勢(shì)

電氣自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)推動(dòng)電氣工程有傳統(tǒng)控制方式向智能控制轉(zhuǎn)變。未來(lái)電氣自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)主要有分布式、信息化、開(kāi)放化三種。

分布式主要指電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中可實(shí)現(xiàn)分布結(jié)構(gòu)控制，即整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)中所有控制職能不僅緊密聯(lián)系，又是可單獨(dú)控制的一種網(wǎng)絡(luò)形式。分布式系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)為先的分散，降低局部風(fēng)險(xiǎn)對(duì)整體結(jié)構(gòu)影響，從根本上提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

信息化指電氣自動(dòng)化技術(shù)可對(duì)電氣工程各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集與傳輸，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化。信息化是數(shù)據(jù)處理方式的變革方向，相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式，信息化不僅能提高數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確性，還可提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性，總根本上改變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理效率低下的缺點(diǎn)。

開(kāi)放化指電氣工程電氣控制系統(tǒng)可通過(guò)接口與外界系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)共同控制方式。該種方式改變傳統(tǒng)控制方式，在提高安全性基礎(chǔ)上開(kāi)放化更具柔性。

4.結(jié)束語(yǔ)

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用可改變電氣工程傳統(tǒng)控制方式，提高電氣工程管理效率，將系統(tǒng)控制、操作、監(jiān)測(cè)綜合在一起，實(shí)現(xiàn)電氣工程智能化管理。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中具有不可取代的地位，且在電氣工程中具有廣泛應(yīng)用前景。

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