電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用分析

黨 帥

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030001)

電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用分析

黨 帥

(太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院,山西 太原 030001)

介紹了電氣自動(dòng)化的概念，從電網(wǎng)調(diào)度、分散監(jiān)控、發(fā)電廠、變電站、配電自動(dòng)化及空調(diào)設(shè)備等方面，闡述了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用，指出電氣自動(dòng)化技術(shù)具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備、保障電氣工程安全性的優(yōu)勢(shì)。

電氣自動(dòng)化，電氣工程，電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)，發(fā)電廠

由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)在各領(lǐng)域的科技水平逐漸提升，其中電氣自動(dòng)化技術(shù)就是一個(gè)重要方面，是我國(guó)電氣工程發(fā)展過(guò)程中運(yùn)用十分廣泛的一種技術(shù)。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)﹄姎夤こ讨猩婕暗降碾姎庀到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)以及控制，并已經(jīng)在不斷實(shí)踐中取得一定成效，在進(jìn)一步推進(jìn)社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)上發(fā)揮一定積極作用。因此，電氣自動(dòng)化在電氣工程中的運(yùn)用效果在電氣行業(yè)發(fā)展上能夠產(chǎn)生較大影響力。

1 電氣自動(dòng)化論述

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)主要涉及到專門用于接收有關(guān)設(shè)備傳輸信號(hào)的組成部分以及針對(duì)所接收到信息展開科學(xué)處理的有關(guān)組成部分，并能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備有關(guān)的數(shù)據(jù)和信號(hào)等進(jìn)行輸出。其中，控制端、調(diào)度以及執(zhí)行終端屬于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的主要組成部分。除此之外，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的導(dǎo)入主要指的是憑借對(duì)中微型計(jì)算機(jī)以及微型計(jì)算機(jī)的有效運(yùn)用和融入完成導(dǎo)入過(guò)程，能夠自動(dòng)并科學(xué)的將電氣系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，自主反饋處理及編譯之后的有關(guān)信息，并在最終環(huán)節(jié)中促使電氣工程的電氣系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展。其中，遠(yuǎn)程監(jiān)控在電氣自動(dòng)化發(fā)展中占據(jù)重要地位。一些電氣工程大量開始運(yùn)用遠(yuǎn)程監(jiān)控，可節(jié)省大量電纜，并節(jié)約安裝的費(fèi)用等，安全性較高，組態(tài)相對(duì)較為靈活，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，具體遠(yuǎn)程監(jiān)控方式見圖1。

電氣自動(dòng)化技術(shù)以實(shí)現(xiàn)高科技計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)和運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)的結(jié)合運(yùn)用為基礎(chǔ)。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，需要充分發(fā)揮其自我檢測(cè)以及調(diào)節(jié)的功

效。除此之外，電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)還能夠?qū)υO(shè)備相關(guān)元件和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù)和信息傳輸、控制等，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化控制，保證電力生產(chǎn)安全發(fā)展。例如，發(fā)電廠也開始運(yùn)用電氣監(jiān)控的進(jìn)行管理，主要運(yùn)用集中式監(jiān)控方式，具體如圖2所示。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 監(jiān)測(cè)方面

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中運(yùn)用的時(shí)候，其能夠發(fā)揮良好的監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)，保障系統(tǒng)安全。正常情況下，工作人員需要對(duì)變壓器等相關(guān)電氣設(shè)備進(jìn)行持續(xù)性監(jiān)測(cè)，利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除生產(chǎn)和運(yùn)行過(guò)程中可能面臨的不同故障與問題，降低損失。電氣工程發(fā)展過(guò)程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠在被使用的過(guò)程中對(duì)各種電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并以參數(shù)形式進(jìn)行展現(xiàn)，反應(yīng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，取得相關(guān)反饋信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)故障的科學(xué)診斷，提升診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性，利于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確尋找到故障成因并處理到位。

2.2 管理方面

電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效運(yùn)用能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)電氣工程涉及到不同設(shè)備運(yùn)行、管理的智能化發(fā)展發(fā)揮重要的引導(dǎo)作用。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠發(fā)揮管理方面優(yōu)勢(shì)的主要原因在于當(dāng)前電氣自動(dòng)化系統(tǒng)以及技術(shù)在電氣工程當(dāng)中已經(jīng)得到廣泛運(yùn)用，其不但可有效促使電氣工程走向運(yùn)行及管理的智能化，還能夠保障電氣工程的安全性，并最終提升生產(chǎn)和管理質(zhì)量。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用

3.1 電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的運(yùn)用

電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用主要指工作人員對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的相關(guān)性服務(wù)器及電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的有效運(yùn)用，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而得到理想的效果。電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用過(guò)程當(dāng)中電網(wǎng)調(diào)度技術(shù)的有效運(yùn)用一般需要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)過(guò)程：首先，電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、高效性以及穩(wěn)定性，一般需要憑借經(jīng)濟(jì)調(diào)度得到有效實(shí)現(xiàn)；其次，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行相關(guān)負(fù)荷預(yù)測(cè)的自動(dòng)化一般來(lái)自于相關(guān)技術(shù)能夠及時(shí)并且準(zhǔn)確地對(duì)相關(guān)運(yùn)行設(shè)備的數(shù)據(jù)及電力生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)及科學(xué)分析；再次，在電氣工程中，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)關(guān)于電網(wǎng)系統(tǒng)的故障排查以及排除的精確性和高效性等方面工作都需要通過(guò)有關(guān)電氣設(shè)備產(chǎn)生的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)異常運(yùn)行現(xiàn)象以及故障的原因較為復(fù)雜，假如工作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，可能危及設(shè)備以及人身安全。工作人員能夠有效通過(guò)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)對(duì)全電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全性分析和監(jiān)控，進(jìn)而提高故障處理的科學(xué)措施和監(jiān)控方式，以免事故的再次發(fā)生，并對(duì)已經(jīng)發(fā)生的事故及時(shí)進(jìn)行分析和處理，降低損失。

3.2 分散監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)用

發(fā)電廠當(dāng)中的分散監(jiān)控系統(tǒng)需要運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行管理。發(fā)電廠在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，其相關(guān)的分散監(jiān)控系統(tǒng)能夠發(fā)揮的主要功效在于：針對(duì)太網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控、針對(duì)過(guò)程控制單元進(jìn)行監(jiān)控，并對(duì)有關(guān)設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效控制，在相關(guān)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行和生產(chǎn)的過(guò)程當(dāng)中，發(fā)電廠內(nèi)的不同發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)一般都需要運(yùn)用分層結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行設(shè)置。另外，發(fā)電廠的整體運(yùn)行和生產(chǎn)過(guò)程中都需要不同檢測(cè)和控制部分工作能夠順利完成，并憑借發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)針對(duì)相對(duì)應(yīng)的過(guò)程控制單元實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性監(jiān)控，對(duì)于已經(jīng)監(jiān)測(cè)到的信號(hào)及時(shí)進(jìn)行處理和分析，以及時(shí)得出有針對(duì)性的解決策略。

3.3 發(fā)電廠的運(yùn)用

發(fā)電廠的自動(dòng)化發(fā)展涉及到水電廠和火電廠。首先，水電廠中需要運(yùn)用到調(diào)速器和水輪機(jī)等，水電廠的自動(dòng)化發(fā)展可分為單機(jī)和公用設(shè)備、梯級(jí)水電廠綜合性的自動(dòng)化等多種類型，其能夠有效通過(guò)相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用，明顯提升水電廠運(yùn)行的安全性，并提高產(chǎn)量。其次，火電廠自動(dòng)化屬于一項(xiàng)綜合技術(shù)，其涉及到相關(guān)數(shù)據(jù)的處理、自我保護(hù)等相關(guān)性功能。除此之外，自動(dòng)化系統(tǒng)還涉及到鍋爐控制和發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)等。

3.4 變電站的運(yùn)用

變電站的主要功能是有效分配并接收電能，對(duì)電壓進(jìn)行變換，并控制電能的總體流向等，還能夠運(yùn)用變壓器針對(duì)不同電壓級(jí)別的電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)有效連接。變電站中的綜合性自動(dòng)化以變電站應(yīng)用信息處理及傳輸技術(shù)等為基礎(chǔ)，并運(yùn)用計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)及自動(dòng)化裝置等，取代人工展開不同類型的運(yùn)行作業(yè)，進(jìn)而發(fā)揮提升變電站整體管理及運(yùn)行水平的效果，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展。近年來(lái)，微機(jī)監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)在變電站中得到十分廣泛的運(yùn)用，而變電站也在逐漸走向綜合自動(dòng)化發(fā)展道路。

3.5 配電自動(dòng)化及空調(diào)設(shè)備的運(yùn)用

配電自動(dòng)化集結(jié)了現(xiàn)代化控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面的綜合性綜合信息管理系統(tǒng)。配電自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的主要目的為提升電能質(zhì)量以及供電安全性和可靠性，并盡量為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，有效減輕人工勞動(dòng)強(qiáng)度，利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的根本目的。目前，在一些發(fā)達(dá)國(guó)家中，配電自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)較為成熟，且已經(jīng)積累多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并逐步走向光纖通信及人工智能等相關(guān)實(shí)用性技術(shù)。國(guó)內(nèi)的配電自動(dòng)化一般體現(xiàn)在幾種不同基本功能模式當(dāng)中，分別為就地控制饋線自動(dòng)化、集中監(jiān)控模式自動(dòng)化等。

電氣自動(dòng)化在空調(diào)設(shè)備中的有效運(yùn)用主要體現(xiàn)在對(duì)溫度、濕度的控制上。安裝在通風(fēng)管的回風(fēng)濕度一般和潔凈室內(nèi)的溫度及濕度傳感器所得出的相關(guān)數(shù)值相近。在溫度控制上，將凈化空調(diào)系統(tǒng)安裝在回風(fēng)管，運(yùn)用DDC對(duì)其溫度傳感器檢測(cè)所得出的溫度值進(jìn)行控制，并將其傳輸至DX-9100，輸出其中相對(duì)應(yīng)電壓信號(hào)，并且與相關(guān)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，有效控制回風(fēng)溫度，使其保持在12 ℃～26 ℃之間，并控制加熱電動(dòng)調(diào)節(jié)閥等動(dòng)作，促使?jié)崈羰覂?nèi)的溫度能夠與GMP相關(guān)要求相符合。

4 結(jié)語(yǔ)

電氣工程的建設(shè)質(zhì)量與我國(guó)綜合國(guó)力發(fā)展有直接性聯(lián)系，而社會(huì)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)成效也能夠影響電氣系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)效果。因此，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展及科技水平的提升，電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)是科技和電氣工程發(fā)展的必然結(jié)果。筆者先闡述電氣自動(dòng)化相關(guān)概念，接著分析電氣自動(dòng)化在電氣工程中運(yùn)用的優(yōu)勢(shì)，以及電氣自動(dòng)化在電氣工程中運(yùn)用的幾點(diǎn)表現(xiàn)，希望能夠?yàn)橛行Т龠M(jìn)電氣智能化發(fā)展提供一定幫助。

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Analysis on the application of electrical automation in electrical engineering

Dang Shuai

(TaiyuanAcademyofMunicipalEngineeringDesign,Taiyuan030001,China)

The paper introduces the concept of electrical automation. Starting from aspects of electric power network dispatching, decentralized supervision, power plant, substation, distribution automation, and air-conditioning equipment, it describes the application of electrical automation technology in electrical engineering, and finally points out its advantages, such as timely monitoring in-operation equipment, and guaranteeing electrical engineering safety as well.

electrical automation, electrical engineering, electric power network dispatching technology, power plant

1009-6825(2017)02-0128-02

2016-11-02

黨 帥(1988- )，男，助理工程師

TU855

A