電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

黃小龍

摘 要：在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，科學(xué)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了一定的突破，而社會(huì)的用電量也不斷增加。與此同時(shí)，我國電力建設(shè)水平也呈現(xiàn)出進(jìn)步與發(fā)展的趨勢(shì)，而在此過程當(dāng)中，最重要的就是要重視配電網(wǎng)自動(dòng)化水平的不斷提升。文章對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

在科技進(jìn)步和發(fā)展的過程當(dāng)中，一定程度上擴(kuò)大了電氣自動(dòng)化應(yīng)用的范圍，特別是在計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)與電子通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了同電氣工程的綜合性應(yīng)用，一定程度上節(jié)省了電氣工程建設(shè)當(dāng)中的資金成本投入，而且使得電氣工程自動(dòng)化水平得到了明顯的提升，更好地增強(qiáng)了人們生活的質(zhì)量與水平。由此可見，電子自動(dòng)化應(yīng)用在電氣工程當(dāng)中具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的設(shè)計(jì)理念分析

第一，遠(yuǎn)程化監(jiān)控思想。在自動(dòng)化技術(shù)廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)上，將電氣工程當(dāng)中的電纜使用數(shù)量適當(dāng)?shù)販p少，能夠更好地節(jié)省工程當(dāng)中的材料安裝成本，使得自動(dòng)化技術(shù)組態(tài)更加具有靈活的特征。當(dāng)前，根據(jù)我國電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)研究，這種遠(yuǎn)程化的設(shè)計(jì)思想還僅僅被應(yīng)用在小規(guī)模電氣通訊系統(tǒng)的控制當(dāng)中，所以，要想更好地實(shí)現(xiàn)電氣工程整體性的遠(yuǎn)程監(jiān)控仍然具有較大的難度。

第二，集中化監(jiān)控思想。這種設(shè)計(jì)思想在電氣工程當(dāng)中的應(yīng)用相對(duì)廣泛，而且重點(diǎn)是電氣工程控制站與處理器。因?yàn)榭刂普具\(yùn)行和維護(hù)過程中，只是對(duì)其處理器的信息進(jìn)行集中性的處理。然而，站在處理器的角度上來講，大量的處理任務(wù)會(huì)嚴(yán)重影響處理工作的速度與效率。如果實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備自動(dòng)化集中監(jiān)控，就會(huì)有效地減少處理器工作的負(fù)擔(dān)，并且提高實(shí)際的運(yùn)行速度，使得長距離電纜使用的次數(shù)減少，更好地增強(qiáng)控制器的可靠性程度。

第三，現(xiàn)場(chǎng)總線式監(jiān)控思想。該設(shè)計(jì)思想的實(shí)際運(yùn)用也是電氣自動(dòng)化在電氣工程當(dāng)中重要的發(fā)展趨勢(shì)。可以通過積極引進(jìn)以太網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進(jìn)而確保現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控的針對(duì)性特點(diǎn)，這樣就能夠?qū)Σ煌到y(tǒng)進(jìn)行多種功能的自動(dòng)化監(jiān)控。

二、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的具體應(yīng)用

（一）電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度打印設(shè)備、工作站、中心服務(wù)其以及大屏幕顯示器，包括與其相關(guān)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)都是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的重要組成部分。而要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，就需要利用電力自身專有局域網(wǎng)連接調(diào)度范圍以內(nèi)的發(fā)電廠和下級(jí)調(diào)度中心，還有測(cè)量控制設(shè)備等的變電站終端。所以，在電網(wǎng)調(diào)度當(dāng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的意義十分重大，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的具體狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)地評(píng)估，同時(shí)，根據(jù)累計(jì)數(shù)據(jù)信息合理地預(yù)測(cè)出電力負(fù)荷?；诖?，保證經(jīng)濟(jì)調(diào)度與發(fā)電控制自動(dòng)化的有效實(shí)現(xiàn)。在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行并生產(chǎn)的過程當(dāng)中，一定要實(shí)時(shí)采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并予以及時(shí)處理，有效監(jiān)控，在數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)上全面掌握電網(wǎng)運(yùn)行的狀況以及安全的情況，盡可能保證與現(xiàn)代電力市場(chǎng)運(yùn)營的需求相適應(yīng)。

（二）發(fā)電廠的分散測(cè)控系統(tǒng)

在運(yùn)用發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)的過程當(dāng)中，一般所使用的結(jié)構(gòu)就是分層分布結(jié)構(gòu)，而高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、工程師工作站、運(yùn)行人員工作站、以太網(wǎng)以及過程控制單元?jiǎng)t是其重要的組成部分。其中，過程控制單元的組成部分包括可冗余配置和輸入/輸出模件主控模件。然而，利用智能輸入/輸出以及輸入/輸出的總線模式能夠更好地實(shí)現(xiàn)主控模件的通訊。除此之外，在實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中也可以直接使用過程控制單元，進(jìn)而接受到電氣量或者是脈沖量等多種信號(hào)，而在完成運(yùn)算處理工作后，能夠?qū)崟r(shí)地顯示并打印出設(shè)備具體的運(yùn)行狀態(tài)與參數(shù)，保證信號(hào)的輸出。通過以上方式能夠直接驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)而確保實(shí)際生產(chǎn)過程連鎖保護(hù)以及檢測(cè)和控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而工程師和運(yùn)行員工的工作站，其主要的目的就是為了提供人機(jī)接口。在此基礎(chǔ)上，過程控制單元能夠?yàn)檫\(yùn)行的員工工作站發(fā)送相應(yīng)的消息內(nèi)容，同時(shí)還可以接受到從工作站處發(fā)送出來的指令內(nèi)容，這樣就能夠?yàn)椴僮鞴ぷ魅藛T提供監(jiān)視與控制工作的方法與手段，更好地對(duì)機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。然而，工程師工作站的主要任務(wù)就是為工程師提供系統(tǒng)組態(tài)修改與設(shè)置的方法。

（三）變電站自動(dòng)化

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在變電站的運(yùn)行過程中，最重要的目的就是為了替代電話人工操作與監(jiān)視，改善電氣設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)，保證變電站的運(yùn)行水平與效率得到有效地提升。由此可見，在變電站當(dāng)中合理地運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)而更好地對(duì)變電站各種電氣設(shè)備運(yùn)行中的狀態(tài)與情況進(jìn)行全面多層次地監(jiān)視，有效開展控制工作。而變電站的自動(dòng)化，最明顯的特點(diǎn)就是使用全微機(jī)化設(shè)備來代替原有電磁式的裝置，進(jìn)而使操作監(jiān)視實(shí)現(xiàn)屏幕化，而且在實(shí)際傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候盡可能地利用計(jì)算機(jī)電纜代替電力信號(hào)電纜，正常開展自動(dòng)化的運(yùn)行管理工作，并進(jìn)行全面地統(tǒng)計(jì)記錄。然而，變電站自動(dòng)化在電力生產(chǎn)的過程中是十分重要的組成部分，而且，能夠與變電站各操作任務(wù)的需求相適應(yīng)，所以，逐漸成為電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化當(dāng)中的關(guān)鍵部分。

三、IT技術(shù)背景下的電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

（一）智能化的電力一次設(shè)備

通常，在電力系統(tǒng)當(dāng)中，一、二次設(shè)備安裝的地點(diǎn)需要相距幾十或幾百米，而兩者間連接則需要利用大電流控制電纜和強(qiáng)信號(hào)電力電纜。而智能化的電力一次設(shè)備則與之不同，設(shè)計(jì)一次設(shè)備結(jié)構(gòu)的過程中，一般需要實(shí)現(xiàn)常規(guī)二次設(shè)備功能時(shí)間，這種方式可以有效地節(jié)省控制電纜與電力信號(hào)電纜。這在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中被稱為一次設(shè)備自帶的保護(hù)和測(cè)量功能。

（二）在線監(jiān)測(cè)電力一次設(shè)備

通常，需要不間斷地對(duì)一次設(shè)備的重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)地檢測(cè)，所以，不僅需要保證監(jiān)視設(shè)備處于在線運(yùn)行的狀態(tài)，與此同時(shí)，還應(yīng)該合理地預(yù)測(cè)出重要參數(shù)變化，對(duì)設(shè)備可能發(fā)生故障的幾率進(jìn)行合理地判斷，主要的目的就是為了延長其保養(yǎng)的周期，進(jìn)而為電力設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)現(xiàn)提供有力保障。

（三）光電式的電力互感器

根據(jù)特定比例把輸電線大電流與高電壓合理地降至設(shè)備所允許的標(biāo)準(zhǔn)值位置，這就是電力互感器最主要的作用和價(jià)值。然而，在實(shí)際運(yùn)用的過程當(dāng)中，逐漸突顯出其中存在的不足。首先，如果電壓的等級(jí)過高，就很難實(shí)現(xiàn)絕緣，而且還會(huì)使得設(shè)備質(zhì)量與體積不斷增加。其次，電力互感器所輸出信號(hào)無法同保護(hù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)直接連接。最后，其信號(hào)動(dòng)態(tài)的變化范圍相對(duì)小，所以，很容易在電流互感器處于飽和狀態(tài)的情況下出現(xiàn)信號(hào)畸變的現(xiàn)象?；诖耍谏钊胙芯康倪^程中，研發(fā)出了光電式的電力互感器。但是，其中仍然存在諸多不足之處，需要進(jìn)一步地研究。所以，在后期的發(fā)展過程當(dāng)中，重點(diǎn)研究的內(nèi)容就是要深入地探討光電式電力互感器存在的問題，進(jìn)而不斷改進(jìn)與完善。

結(jié)束語：

綜上所述，對(duì)國家經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的水平進(jìn)行衡量的主要標(biāo)準(zhǔn)要求就是電氣工程當(dāng)中的電氣自動(dòng)化程度，所以，合理地將其應(yīng)用在電力工程當(dāng)中，不僅能夠有效地增強(qiáng)電氣工程運(yùn)行的實(shí)際效果，同時(shí)，在需求量不斷增加的情況下，充分利用電氣自動(dòng)化還可以更好地滿足社會(huì)需求。由此可見，在電氣自動(dòng)化實(shí)際應(yīng)用的過程中，一定要予以改進(jìn)并完善，旨在實(shí)現(xiàn)最佳的應(yīng)用效果。文章對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程當(dāng)中的設(shè)計(jì)思想以及具體的應(yīng)用內(nèi)容進(jìn)行了闡述，并且分析了電力系統(tǒng)自動(dòng)化未來的發(fā)展趨勢(shì)，以更好地應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳宇.淺析電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用[J].科技信息，2014（12）：378-379.

[2] 王偉.淺談電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（36）：24-24.

[3] 王霞紅.淺析電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2014（30）：69-70.

[4] 李亞峰.芻議電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用[J].科技視界，2014（27）：84-84，139.