關(guān)于電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用及創(chuàng)新

唐景堯+王建偉+李香珍

摘 要：電氣自動(dòng)化行業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重要組成部分，伴隨信息化時(shí)代的到來(lái)，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的今天，電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)也得到了極大的發(fā)展。為此，本文主要對(duì)電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的重要性、試驗(yàn)方法及應(yīng)用創(chuàng)新進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；數(shù)字技術(shù)；試驗(yàn)方法

1 電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的重要性

從近年來(lái)數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用效果來(lái)看，該技術(shù)的應(yīng)用不僅減少了自動(dòng)化工作自身的危險(xiǎn)性，同時(shí)也提升了工作效率，側(cè)面提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。截波沖擊、局部放電等，是電氣自動(dòng)化工作中比較常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)方式，并且這些實(shí)驗(yàn)都需要在250kV的環(huán)境下進(jìn)行，具有較高的危險(xiǎn)性，威脅到工作人員的生命安全。但是隨著數(shù)字技術(shù)的不斷發(fā)展，類(lèi)似實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性被大大降低，保證了工作的安全性。從宏觀(guān)的角度對(duì)數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化發(fā)展中的重要性進(jìn)行分析可發(fā)現(xiàn)，其對(duì)穩(wěn)定控制平臺(tái)有著至關(guān)重要的作用。許多自動(dòng)化控制平臺(tái)都依靠數(shù)字技術(shù)作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)，與之前的操作系統(tǒng)相比，數(shù)字技術(shù)模式下的控制平臺(tái)操作更加簡(jiǎn)潔、平臺(tái)穩(wěn)定性?xún)?yōu)良且操作指令比較全。通過(guò)實(shí)踐證明，類(lèi)似操作系統(tǒng)即使長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)工作，也可以保證自動(dòng)化控制平臺(tái)的穩(wěn)定性。除此之外，數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用還可以提升控制過(guò)程效率，使總、分線(xiàn)中的控制系統(tǒng)可以有效的對(duì)各式信息進(jìn)行處理，將搜集到的設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的參數(shù)應(yīng)用到自動(dòng)化中，減少設(shè)備監(jiān)測(cè)工作人員的工作量，同時(shí)也可以控制自動(dòng)化運(yùn)行狀態(tài)，在設(shè)備出現(xiàn)異常運(yùn)行時(shí)，第一時(shí)間采取措施對(duì)異常參數(shù)進(jìn)行控制，不僅可以提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還可以提升工作效率。

數(shù)字技術(shù)需要依靠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，操作簡(jiǎn)潔、邏輯性強(qiáng)，與傳統(tǒng)自動(dòng)化相比具有更好的穩(wěn)定性與安全性。通過(guò)計(jì)算機(jī)編程技術(shù)將指令輸入到代碼中，便可以自動(dòng)運(yùn)行自動(dòng)化系統(tǒng)。該技術(shù)中具有一些數(shù)字電路，這部分電路可以對(duì)指令進(jìn)行識(shí)別，而且指令可以通過(guò)設(shè)備這一媒介進(jìn)行傳輸，配合計(jì)算機(jī)的觸屏技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)便捷化操作，可靠性較強(qiáng)。

因?yàn)閿?shù)字技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用都要依托計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)，且目前數(shù)字技術(shù)與智能化沒(méi)有必然聯(lián)系，所以將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化時(shí)可以最大限度的減少傳統(tǒng)生產(chǎn)設(shè)備的使用量，使生產(chǎn)生設(shè)備更加精簡(jiǎn)，操作更加簡(jiǎn)便， 除去了不必要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，從而提升了生產(chǎn)效率。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，使數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用更加安全。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用率已經(jīng)超過(guò)78%，且這一數(shù)字正在逐漸增長(zhǎng)，可見(jiàn)其實(shí)用性。

2 數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化中的試驗(yàn)措施

作為不具有破壞性的試驗(yàn)——局部放電試驗(yàn)，在試驗(yàn)中目前采用的有兩種試驗(yàn)方法，第一種試驗(yàn)方法是將工頻耐壓作為預(yù)激磁電壓，將其電壓值降低到與局部放電試驗(yàn)的電壓值相同的狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)幾分鐘，在進(jìn)行局部放電量的測(cè)量。第二種方法是使用變壓器，將Um作為預(yù)激磁電壓，同樣將其電壓值降低到與局部放電試驗(yàn)的電壓值相同的狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)30至50分鐘的時(shí)間，對(duì)局部放電量進(jìn)行測(cè)量。在局部放電量的測(cè)量中，必須避免試驗(yàn)周?chē)脑胍粑廴?，?duì)電源局部的其他放電量也要進(jìn)行及時(shí)的隔離。在局部放電試驗(yàn)中，放電量的多少和接地電極表面的場(chǎng)強(qiáng)有直接的關(guān)系，而和電源頻率沒(méi)有任何關(guān)系。截波沖擊試驗(yàn)在試驗(yàn)過(guò)程中必須與全波沖擊試驗(yàn)的一些儀器交替進(jìn)行，才能確保試驗(yàn)的順利進(jìn)行和試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

作為高壓試驗(yàn)的主要儀器——高壓試驗(yàn)變壓器，其在發(fā)展過(guò)程中，主要應(yīng)用于發(fā)電廠(chǎng)、供電單位和科研部門(mén)等，這些單位主要是將高壓試驗(yàn)變壓器作為交流耐壓試驗(yàn)的基礎(chǔ)設(shè)備來(lái)使用的。目前在高壓試驗(yàn)中主要應(yīng)用的高壓試驗(yàn)變壓器有YDQ充氣式高壓試驗(yàn)變壓器、絕緣筒式試驗(yàn)變壓器、變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)變壓器等。

在電氣自動(dòng)化中進(jìn)行科學(xué)有效的試驗(yàn)可以提高電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的安全性、可靠性。高壓試驗(yàn)與普通的電氣試驗(yàn)相比，具有特殊性和危險(xiǎn)性。在高壓試驗(yàn)中必須做到以下三點(diǎn)：

1、高壓試驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)場(chǎng)地必須具備一定的安全措施，避免觸電現(xiàn)象的產(chǎn)生，在一些試驗(yàn)場(chǎng)地必須有專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行查巡。

2、在電力設(shè)備進(jìn)行加壓時(shí)，必須對(duì)接線(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保其正確性；加壓過(guò)程中必須禁止人員的接近，才能確保試驗(yàn)設(shè)備加壓的正常運(yùn)行。

3、在高壓試驗(yàn)結(jié)束后，必須切斷試驗(yàn)設(shè)備的接地電源，避免觸電事故的發(fā)生。

在電氣自動(dòng)化高壓試驗(yàn)中要擴(kuò)大其數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用范圍，確保高壓試驗(yàn)的安全性。數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化高壓試驗(yàn)中主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制等方面，利用數(shù)字技術(shù)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、修正，這樣能夠增加試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。對(duì)高壓參數(shù)和大電流參數(shù)的進(jìn)行試驗(yàn)可以采用小型的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)，增強(qiáng)測(cè)試參數(shù)的準(zhǔn)確度。數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高高壓試驗(yàn)設(shè)備的安全性，降低工作人員的操作難度，保障試驗(yàn)中工作人員的安全。

3 數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中的創(chuàng)新

1、采用光纖連接，實(shí)現(xiàn)就地化的安裝。 在電氣自動(dòng)化的實(shí)踐中，可以采用光纖進(jìn)行連接，通過(guò)智能終端和間隔層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和控制，這樣可以進(jìn)一步增強(qiáng)數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用的可靠性。此外，電氣自動(dòng)化的優(yōu)良運(yùn)作還需基于標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口上，因此PC 平臺(tái)自動(dòng)化的解決便顯得尤為重要，它將有利于ERP 和MES 的系統(tǒng)連接，而將TCP/IP 作為辦公環(huán)境通訊的標(biāo)準(zhǔn)，便能有效地解決這一問(wèn)題。這樣，更加標(biāo)準(zhǔn)化的程序接口便可以用來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)需求，例如軟硬件產(chǎn)品數(shù)據(jù)的交換，并在一定程度上，優(yōu)化了智能結(jié)果，且提高了通訊的質(zhì)量。

2、GOOSE虛端子的運(yùn)用。 GOOSE 虛端子理念的提出和運(yùn)用，是設(shè)計(jì)和裝置上的革命。①GOOSE 虛端子改良了二次回路，使得工程調(diào)試既便于理解，又方便運(yùn)用；②GOOSE 技術(shù)對(duì)電氣自動(dòng)化的作用于智能終端和測(cè)控裝置間信息交互上可見(jiàn)一斑，它能有效地控制全站線(xiàn)路、母線(xiàn)、開(kāi)關(guān)和主變等，并能開(kāi)啟跳合閘功能，從而保護(hù)測(cè)控遙控裝置及使用聯(lián)閉鎖的間隔層；③GOOSE 對(duì)傳統(tǒng)二次回路的改良與替代，主要依靠于其本身的系統(tǒng)設(shè)置如更高效的智能本體終端，它使得信號(hào)管理、溫度調(diào)試和信號(hào)的管理等非電量信息得到更為便捷的操控；④MMS 網(wǎng)、GOOSE 網(wǎng)采用雙網(wǎng)配置，簡(jiǎn)潔方便，結(jié)構(gòu)清晰，層次分明，將相關(guān)接口組屏進(jìn)行集中。通過(guò)MMS 網(wǎng)對(duì)各IED 與主機(jī)之間的通信管理，以實(shí)現(xiàn)GOOSE 跳閘保護(hù)、測(cè)控遙控及聯(lián)閉鎖。

3、加強(qiáng)程序化的操作理念。執(zhí)行力向來(lái)是各企業(yè)都在強(qiáng)調(diào)的軟件能力，數(shù)字化也亦然。在調(diào)度命令下達(dá)以前，還有部分的前期工作需要完成，例如核實(shí)之后的票據(jù)需要先存入電腦中，實(shí)際操作來(lái)臨時(shí)，還需設(shè)置人工的預(yù)界面，進(jìn)行諸如閘刀、開(kāi)關(guān)等設(shè)備的確認(rèn)設(shè)計(jì)。這有利于不斷完善系統(tǒng)的應(yīng)用功能，更可明朗電氣自動(dòng)化信息化、開(kāi)放化的未來(lái)。在現(xiàn)代社會(huì)，數(shù)字化技術(shù)在電氣自動(dòng)化的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，作為目前信息化發(fā)展中的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，因其與居民的日常生活氣息相關(guān)，其重要性也表現(xiàn)得越來(lái)越突出。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，在電氣自動(dòng)化的發(fā)展領(lǐng)域里，數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的范圍越來(lái)越廣泛，但在其發(fā)展過(guò)程中還存有一些問(wèn)題，這些問(wèn)題的存在嚴(yán)重阻礙了數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展?；诖?，我們必須做好電氣自動(dòng)化數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新工作，必須加強(qiáng)程序化操作意識(shí)、智能終端的引入及GOOSE虛端子概念的加強(qiáng)等，才能提高電氣自動(dòng)化的技術(shù)水平，才能促進(jìn)電氣自動(dòng)化行業(yè)的快速發(fā)展。

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