自動化電氣工程技術(shù)要點研究

李曉娟　李金徽

摘 要：在經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展背景下，自動化電氣工程也進(jìn)入新的發(fā)展時期，在社會多個領(lǐng)域都得到了較廣泛的應(yīng)用。鑒于此，本文主要從概念、應(yīng)用原則及技術(shù)要點等方面入手，對自動化電氣工程的相關(guān)問題進(jìn)行探討，以期為同行提供一些具有價值的參考或借鑒。

關(guān)鍵詞：自動化；電氣工程；技術(shù)要點

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.074

0 引言

社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，大大促進(jìn)了電氣自動化技術(shù)的發(fā)展。電氣自動化技術(shù)的逐步應(yīng)用，不但滿足了生產(chǎn)力發(fā)展的要求，并在很大程度上提升了人們的生活質(zhì)量。在電力行業(yè)中，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，則能對電氣系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測，減少人為因素造成的錯誤操作次數(shù)，有利于保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，掌握自動化電氣工程的的技術(shù)要點至關(guān)重要。

1 電氣自動化概述

電氣工程包含多個組成部分，包括電網(wǎng)、電力系統(tǒng)及電力設(shè)備的設(shè)計工程，電能產(chǎn)生的工程等，尤以電氣自動化工程最為重要[1]。電氣自動化指的是一種能讓電氣設(shè)備或者各個生產(chǎn)過程自主實現(xiàn)信息處理、分析等操作，實現(xiàn)整個電氣工程的自動化的技術(shù)[2]。隨著自動化技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，大多數(shù)電氣工程項目都認(rèn)識到自動化的重要性，并在實踐中積極引入自動化技術(shù)。

2 電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用原則

隨著電氣工程規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對電氣自動化技術(shù)的要求也日漸提高。在電氣工程中使用電氣自動化技術(shù)時，應(yīng)遵循以下這幾個原則。

（1）可靠性原則。社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對電力的需求逐漸增加，故電氣工程有序、安全地運(yùn)轉(zhuǎn)，是確保我國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、增長的重要條件。在電氣工程充分應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，有利于減少工程中不必要的操作，并能實時監(jiān)控電氣系統(tǒng)中各部分的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

（2）信息化原則。在21世紀(jì)的信息年代，信息化逐漸成為社會發(fā)展的一種必然要求。在電氣工程中亦不例外，只有實現(xiàn)信息化，才能跟上時代發(fā)展的步伐，在激烈的競爭中立于不敗之地。因此，電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用，是企業(yè)提高電氣系統(tǒng)運(yùn)行效率的重要保障，也是企業(yè)適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展要求的有效舉措

（3）經(jīng)濟(jì)性原則。自動化技術(shù)的應(yīng)用，旨在最大程度地服務(wù)人類、方便人類或促使社會生產(chǎn)水平的提升。因此，在自動化電氣工程中，電氣自動化技術(shù)的運(yùn)用應(yīng)達(dá)到更好服務(wù)人們?nèi)粘Ｉ罴盀楦黜椛a(chǎn)活動提供便利的目的，即體現(xiàn)出一定的經(jīng)濟(jì)性。

3 關(guān)于自動化電氣工程技術(shù)要點的分析

在自動化電氣工程中，自動化技術(shù)的應(yīng)用包括多種情況，較常見的主要有以下幾種。

（1）電力調(diào)度自動化技術(shù)的應(yīng)用。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，自動化技術(shù)的積極應(yīng)用，可對自身進(jìn)行自動化調(diào)度，為發(fā)電機(jī)供電質(zhì)量提供了有效保障。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，電力調(diào)度自動化技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。1）對電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實時在線監(jiān)測。在電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行中，往往涉及多項指標(biāo)、設(shè)備及系統(tǒng)，如潮流指標(biāo)、發(fā)電機(jī)等，協(xié)調(diào)難度較大。通過運(yùn)用電力調(diào)度自動化技術(shù)，不但能有效評估電力系統(tǒng)的整體狀況，并能對電力負(fù)荷及各項指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測與調(diào)節(jié)，保證各項指標(biāo)能夠滿足相關(guān)規(guī)范的要求。另外，在發(fā)電控制方面，電力調(diào)度自動化技術(shù)也發(fā)揮著重要作用。2）分析及處理電網(wǎng)系統(tǒng)的安全隱患。在電網(wǎng)系統(tǒng)中引入電力調(diào)度自動化技術(shù)，在不影響電網(wǎng)運(yùn)行的前提下，可實現(xiàn)對安全隱患的分析。一般來說，電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行故障的可能性較大，且誘發(fā)原因也多種多樣，若在安全事故中無法實現(xiàn)對安全隱患的識別與處理，則很難保障各種裝置的安全性和有效性，進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)癱瘓，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，甚至可能危及工作人員生命安全。為此，如果在電網(wǎng)系統(tǒng)中充分應(yīng)用電力調(diào)度自動化技術(shù)，則能實現(xiàn)對電網(wǎng)系統(tǒng)安全性的實時監(jiān)控、分析及判斷，然后及時提出有效的處理方案，做到防患于未然，保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

（2）狀態(tài)檢測技術(shù)的應(yīng)用。在電氣工程中，利用設(shè)備資產(chǎn)管理的故障診斷功能，實現(xiàn)對電氣設(shè)備工作狀態(tài)的監(jiān)測與分析，為多種狀態(tài)下的檢修工作提供可靠依據(jù)的一種技術(shù)，稱為狀態(tài)檢測技術(shù)[3]。因此，若想進(jìn)一步提升該技術(shù)的檢修效率，可通過改良檢修模式的方式來實現(xiàn)，如采用狀態(tài)檢測技術(shù)。該技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，一方面有利于電氣裝置穩(wěn)定性與安全性的提升，一方面有利于解決裝置先天或后天缺陷的問題，為保證電氣裝置的穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行奠定了堅實基礎(chǔ)。比如，在對變壓器進(jìn)行狀態(tài)檢測時，往往需要對多種氣體密度進(jìn)行檢測，如H2、CH4、C2H4及CO等氣體，再對檢測到的濃度信息進(jìn)行分析，以掌握變壓器的絕緣狀態(tài)[4]。若覺察到變壓器可能有問題，則需進(jìn)一步了解氣體的產(chǎn)氣率，然后進(jìn)行更深入的分析，明確變壓器內(nèi)部是否存在故障。若變壓器出現(xiàn)故障，則利用上述信息對故障性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，在確定故障元件方面具有積極意義。

（3）在發(fā)電廠分散監(jiān)測系統(tǒng)的具體應(yīng)用。在發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)中，構(gòu)成要素較多，包括工作站、太網(wǎng)、過程控制單元、數(shù)據(jù)高速通信網(wǎng)等，是當(dāng)前較重要的一種運(yùn)行模式，其結(jié)構(gòu)形式為分層分布結(jié)構(gòu)。其中，工作站主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)人機(jī)接口的提供，常見的形式為工程師與運(yùn)行員。工作站發(fā)出指令后，工程師單元則會實時監(jiān)測與控制整個生產(chǎn)過程，以確保其運(yùn)行與實施的安全性。通過運(yùn)用分散監(jiān)測系統(tǒng)，會讓大電網(wǎng)變得精細(xì)化，從而實現(xiàn)對電網(wǎng)的系統(tǒng)化管理，不但大大提高了檢測水平，還降低了大多數(shù)工作的難度，為工作人員減輕了工作量。

（4）計算機(jī)控制技術(shù)的應(yīng)用。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在社會各領(lǐng)域及人們的生活、工作中都得到了較廣泛的應(yīng)用。在自動化電氣工程中，自動化技術(shù)的實現(xiàn)大多需要通過計算機(jī)控制才能完成，特別是電力企業(yè)中。在整個供電過程中，包括配電、發(fā)電或是綜合變電站，若要實現(xiàn)各個環(huán)節(jié)的自動化，則需引入并應(yīng)用相關(guān)的計算機(jī)控制軟件，然后在軟件中寫入相關(guān)程序，便可利用計算機(jī)操作系統(tǒng)來推動整個電力系統(tǒng)的運(yùn)作，既實現(xiàn)了系統(tǒng)的自動化，又可保證其穩(wěn)定、長期地運(yùn)行。

4 小結(jié)

電氣工程在社會發(fā)展中占有重要位置，其運(yùn)行效率及水平與我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展緊密相關(guān)，故提高電氣工程的自動化水平，對進(jìn)一步保障我國工業(yè)發(fā)展非常關(guān)鍵。為此，這就要求相關(guān)單位或部分充分掌握現(xiàn)代自動化技術(shù)要點，并在電氣工程中積極引入與應(yīng)用自動化技術(shù)，進(jìn)一步提升電氣工程的技術(shù)水平和自動化水平，保障電力系統(tǒng)的高效、安全運(yùn)行。

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