自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用與發(fā)展

張文亮

摘 要：目前越來(lái)越多的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)逐漸應(yīng)用于電氣工程中，有力地推動(dòng)了電氣工程的發(fā)展與完善。將自動(dòng)化控制技術(shù)融入電氣工程中，能夠?yàn)殡姎夤こ痰陌l(fā)展帶來(lái)前所未有的動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了行業(yè)發(fā)展質(zhì)的突破。基于此背景下，本文闡述自動(dòng)化控制技術(shù)的具體含義以及在電氣工程中的應(yīng)用與發(fā)展情況。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制 電氣工程 應(yīng)用與發(fā)展

引 言

氣工程與我們的生活緊密相關(guān)，當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用領(lǐng)域逐漸寬泛。自動(dòng)化控制技術(shù)能夠使企業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化，切實(shí)提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，對(duì)于電氣工程而言，自動(dòng)化控制技術(shù)是電氣工程發(fā)展中的核心力量。本文從以下幾方面闡述自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用與發(fā)展情況。

1電氣自動(dòng)化應(yīng)用范圍和發(fā)展

在電氣工程及自動(dòng)化領(lǐng)域中，一般會(huì)包括許多不同的內(nèi)容，并有不同的行業(yè)組合而成，比如電氣工程及自動(dòng)是由現(xiàn)代化的生產(chǎn)制造、先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及現(xiàn)代控制理論等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)組成的?，F(xiàn)在，該領(lǐng)域已經(jīng)變成了一門(mén)專業(yè)的現(xiàn)代控制科學(xué)領(lǐng)域。由于能夠大幅度的提高生產(chǎn)制造的效率與質(zhì)量，因此越來(lái)越得到了相關(guān)工作人員的關(guān)注。電氣及其自動(dòng)化是一門(mén)專業(yè)的工程科學(xué)，通常涉及電力，電子和電磁學(xué)的研究和應(yīng)用。在電報(bào)，電話，電力發(fā)展與普及之后，該領(lǐng)域在19世紀(jì)下半葉首次成為被大家認(rèn)可的行業(yè)。隨后，廣播和錄制媒體使電子產(chǎn)品成為日常生活的一部分。晶體管的發(fā)明，以及后來(lái)的集成電路，降低了電子產(chǎn)品的成本，使其幾乎可以用于任何家用物品中。電氣與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使其在電氣工程中的應(yīng)用重要性越來(lái)越高，占據(jù)了關(guān)鍵的位置。由于其技術(shù)的可應(yīng)用行及可拓展性，使得該技術(shù)在未來(lái)具有相當(dāng)好的發(fā)展前景。

2電氣自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

2.1電氣工程電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化。現(xiàn)在的電氣工程領(lǐng)域里，經(jīng)過(guò)不斷的創(chuàng)新與完善發(fā)展滯后，電網(wǎng)調(diào)度方面慢慢的走向了自動(dòng)化控制的道路上。當(dāng)前的先進(jìn)電力網(wǎng)絡(luò)調(diào)度系統(tǒng)一般由大型顯示器，分布式計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，工作站和服務(wù)器等多個(gè)部分組成。要使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，必須將變電站、電站和調(diào)度中心進(jìn)行科學(xué)合理的重組與整合，從而搭建一個(gè)自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度控制中心。要實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制中心的建立，如何實(shí)現(xiàn)控制中心的自動(dòng)化是整個(gè)中心安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的核心部分。作為這個(gè)電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的中心，其能否順利的工作運(yùn)轉(zhuǎn)也同時(shí)決定了整個(gè)電網(wǎng)的電力調(diào)度。因此，在建立電氣工程的電網(wǎng)自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)的時(shí)候，需要確定：選擇的設(shè)備各組成部分均必須滿足質(zhì)量要求，負(fù)載需求。在購(gòu)買(mǎi)前科學(xué)的計(jì)算與仿真工作過(guò)程中可能的電力負(fù)載，根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)模擬整個(gè)電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)。并基于這些數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確定設(shè)備選型是否合理，系統(tǒng)運(yùn)行能否正常。在具體的實(shí)踐使用中，一定要注意關(guān)注網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，加強(qiáng)安全管理。

2.2電網(wǎng)與變電站故障診斷與隔離。由于電網(wǎng)規(guī)模的迅速擴(kuò)大和變電站數(shù)量的急劇增加，電網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)也隨之提升，需要防止因單一的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和變電站節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障對(duì)其他線路和節(jié)點(diǎn)造成影響，同時(shí)準(zhǔn)確鎖定故障源，實(shí)現(xiàn)故障單元的及時(shí)診斷和維修。在傳統(tǒng)的電路檢修中，故障判斷定位和類型判斷困難，故障隔離不及時(shí)，同時(shí)中間大多依靠人員手工測(cè)量，風(fēng)險(xiǎn)和工作效率低下，將電氣自動(dòng)控制技術(shù)引入之后，通過(guò)安裝傳感器等監(jiān)控裝置實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)工作狀態(tài)各個(gè)線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)在各支路安裝自動(dòng)控制設(shè)備[2]。一旦電網(wǎng)某支路發(fā)生故障，傳感器會(huì)將該線路輸電電壓或電流回傳給控制中心，控制中心便可以及時(shí)采取措施進(jìn)行故障區(qū)段的隔離和電網(wǎng)的重新調(diào)度，工作人員可以結(jié)合傳感器采集的數(shù)據(jù)，對(duì)故障支路進(jìn)行診斷和維修。

2.3應(yīng)用于電氣工程管理。電器管理工程中，通常是需要后臺(tái)才能夠確保管理程序有效運(yùn)行，機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)必須后臺(tái)排查，才能夠?qū)ふ业綔?zhǔn)確的故障點(diǎn)，但是故障檢測(cè)與維修過(guò)程中會(huì)花費(fèi)較多的時(shí)間。應(yīng)用于自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行過(guò)程予以全程監(jiān)控和檢測(cè)。一旦出現(xiàn)運(yùn)行故障，便能第一時(shí)間的發(fā)現(xiàn)找到精準(zhǔn)故障發(fā)生點(diǎn)對(duì)存在的問(wèn)題予以分析和探究，花費(fèi)較短的時(shí)間完成高效的維修工作。

3自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的發(fā)展趨勢(shì)

根據(jù)當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展情況，國(guó)家也逐步重視對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。所以在此形勢(shì)下，自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)工作應(yīng)當(dāng)予以創(chuàng)新，確保電氣工程中有效應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，就必須加強(qiáng)技術(shù)上的工作支持，并且強(qiáng)化監(jiān)控模式，實(shí)現(xiàn)無(wú)人操控過(guò)程，有助于提升工作效率。基于新的發(fā)展形勢(shì)下，必須要關(guān)注電氣設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定性與安全性，確保運(yùn)行設(shè)備具有較高的數(shù)字化水平[4]。自動(dòng)化控制技術(shù)能夠使電氣工程的各類工作予以快速高效的完成，將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于人力與物力資源節(jié)約上，都會(huì)起到良好的使用效果，所以應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)的一體化與智能化不斷發(fā)展，才能夠滿足時(shí)代的多元化發(fā)展需求。

4電氣自動(dòng)化在現(xiàn)代電氣工程中的應(yīng)用挑戰(zhàn)

4.1容易受到外界環(huán)境影響。通過(guò)相關(guān)行業(yè)人員的調(diào)研，結(jié)果表明現(xiàn)在電氣行業(yè)領(lǐng)域中，在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)時(shí)，收到的主要局限在于環(huán)境影響。具體的講，就是電氣及自動(dòng)化技術(shù)收到外界環(huán)境的影響較為嚴(yán)重，不僅容易出現(xiàn)工作性能下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)無(wú)法挽回的損失。因此，如何解決電氣工程利于中電氣及其自動(dòng)化技術(shù)收到環(huán)境影響嚴(yán)重的問(wèn)題，是未來(lái)的一大應(yīng)用挑戰(zhàn)。

4.2電氣節(jié)能環(huán)節(jié)存在的問(wèn)題。在電氣工程具體項(xiàng)目當(dāng)中，另外一個(gè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題為系統(tǒng)的節(jié)能。比如在建筑領(lǐng)域的電氣工程項(xiàng)目里，有專門(mén)的部門(mén)關(guān)注如何將電氣系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能與環(huán)保。一旦長(zhǎng)時(shí)間的使用造成電氣系統(tǒng)溫度升高時(shí)，電力的損耗也會(huì)加大。由于電能輸送線路需要長(zhǎng)時(shí)間的輸送大量電流，溫度過(guò)高不僅會(huì)造成比較嚴(yán)重的電力損耗，還容易造成火災(zāi)，漏電等安全隱患。在許多的項(xiàng)目中，電氣系統(tǒng)呈現(xiàn)復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，線路復(fù)雜且冗余。無(wú)功能量損耗嚴(yán)重，能源浪費(fèi)也十分的嚴(yán)重。

結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化控制技術(shù)是時(shí)代發(fā)展的產(chǎn)物，并且廣泛應(yīng)用于社會(huì)發(fā)展的各行各業(yè)，尤其是電氣工程。通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)，能夠使電氣工程中的各項(xiàng)操作變得簡(jiǎn)單快捷，進(jìn)一步符合我國(guó)工業(yè)多元化發(fā)展趨勢(shì)。所以在未來(lái)的自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展過(guò)程中，必須以創(chuàng)新才能夠使其發(fā)揮更多的作用與價(jià)值，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)增長(zhǎng)。

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