電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

司崗+史曉峰

摘要：伴隨國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，科技水平不斷提高，電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，主要是利用先進(jìn)設(shè)備和控制系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行自動(dòng)化控制，規(guī)避傳統(tǒng)人工操作方式中存在的不足之處，促使電氣工程運(yùn)行效率得以提升，本文主要對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，并探討其發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù)；電氣工程；應(yīng)用趨勢(shì)

近年來(lái)信息技術(shù)發(fā)展迅猛，在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中占據(jù)著重要地位，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，保證各項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)順利進(jìn)行。電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)性相對(duì)較強(qiáng)，綜合了多方面專業(yè)知識(shí)，諸如網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化等，必須充分掌握該項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)及要求，加大技術(shù)研發(fā)力度，逐步推動(dòng)電氣自動(dòng)化進(jìn)程。

1電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

電氣自動(dòng)化技術(shù)有效綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)以及通信技術(shù)，利用相關(guān)自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)電氣工程的管理與控制，其功能體現(xiàn)在自動(dòng)檢測(cè)及調(diào)節(jié)。遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控、集中監(jiān)控是其突出特點(diǎn)，其中遠(yuǎn)程監(jiān)控主要是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，具有良好的可靠性及靈活性。在電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)中，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控是主要方式，針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高系統(tǒng)的實(shí)用性。相較于傳統(tǒng)單一操作技術(shù)，電器自動(dòng)化技術(shù)具有顯著優(yōu)點(diǎn)，具體表現(xiàn)為：第一，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，現(xiàn)階段電力一次設(shè)備更新?lián)Q代相對(duì)較快，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，系統(tǒng)處理和采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，通過(guò)分析明確可能存在的安全隱患，并及時(shí)排除。第二，通常情況下，電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備與二次設(shè)備安裝距離相對(duì)較遠(yuǎn)，可借助電氣自動(dòng)化技術(shù)連接及處理信號(hào)。第三，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中也發(fā)揮著重要作用，加強(qiáng)了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中各區(qū)域之間的接連，進(jìn)而共享有效資源，有利于綜合控制電力網(wǎng)絡(luò)。

2電氣自動(dòng)化技術(shù)在電器工程中的具體應(yīng)用

電氣工程具有一定的復(fù)雜性，在生產(chǎn)及使用過(guò)程中涉及較多復(fù)雜程序，電氣自動(dòng)化主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、調(diào)節(jié)、操作，在此過(guò)程中需遵循相應(yīng)的調(diào)度方案，保證設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。人機(jī)聯(lián)系也是實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的途徑之一，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)控。因此，為促使電氣工程的質(zhì)量及效率得以有效提升，有必要對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用進(jìn)行深入研究。

2.1電氣工程管理中的具體應(yīng)用

在電氣工程管理中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用充分體現(xiàn)了高新技術(shù)優(yōu)勢(shì)，更加側(cè)重于編程的調(diào)試。例如該項(xiàng)技術(shù)在儀表工程管理中的應(yīng)用，傳統(tǒng)管理模式中工作側(cè)重于溫度、壓力、液位儀表顯示等，而電氣自動(dòng)化技術(shù)主要利用集散DCS及集中PLC控制系統(tǒng)，自動(dòng)采集現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)、輸出控制，不僅有效保證了數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度，同時(shí)也促使投資額及維護(hù)量得以有效降低。就電氣工程管理工作而言，施工資料、隨機(jī)文件、系統(tǒng)程序等是重要環(huán)節(jié)，必須對(duì)此給予高度重視。電氣自動(dòng)化技術(shù)提供了微機(jī)管理程序，并將其貫穿于電氣工程的全過(guò)程之中，避免存在弄虛作假現(xiàn)象。

2.2電網(wǎng)調(diào)度中的具體應(yīng)用

利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控和調(diào)度電網(wǎng)中的各項(xiàng)業(yè)務(wù)，主要由硬件及軟件兩部分構(gòu)成自動(dòng)化系統(tǒng)，通過(guò)硬件設(shè)備加強(qiáng)區(qū)域電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的聯(lián)系，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)綜合調(diào)度，為提高電網(wǎng)運(yùn)行效率提供技術(shù)支持，具體應(yīng)用體現(xiàn)在：一是經(jīng)濟(jì)調(diào)度，在保證電網(wǎng)安全監(jiān)控的基礎(chǔ)上，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行電網(wǎng)調(diào)度，最大限度上控制損耗，節(jié)約能源資源。二是科學(xué)分析處理電網(wǎng)運(yùn)行安全事故，電網(wǎng)故障或異?，F(xiàn)象不僅影響設(shè)備安全運(yùn)行，還可能對(duì)人身安全造成威脅，自動(dòng)化技術(shù)合理分析電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，為事故處理提供有效對(duì)策，盡量降低事故損失。

2.3變電站中的具體應(yīng)用

在變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，提高工作效率的同時(shí)，規(guī)避人為操作失誤造成的誤差，同時(shí)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患，并迅速采取相應(yīng)的排除措施，確保變電站運(yùn)行的安全性。主要通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)、信息傳輸處理等技術(shù)，采用自動(dòng)化裝置或計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作，繼電保護(hù)微機(jī)化和遠(yuǎn)程控制是其突出特點(diǎn)。伴隨電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用也更為成熟，我國(guó)變電站的管理模式逐漸向‘‘無(wú)人值班”方向發(fā)展，推動(dòng)電氣工程自動(dòng)化進(jìn)程。就現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用狀況而言，“無(wú)人值班管理模式中仍就存在技術(shù)問(wèn)題亟待解決，應(yīng)當(dāng)加大研發(fā)力度，為電氣工程自動(dòng)化提供技術(shù)保障。

2.4分散測(cè)控系統(tǒng)中的具體應(yīng)用

分散化測(cè)控是電氣工程自動(dòng)化中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，首先，分散化測(cè)控在組成構(gòu)造方面呈現(xiàn)出分層分布的狀態(tài)，主要由運(yùn)行控制站、過(guò)程控制單元等構(gòu)成。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中可直接應(yīng)用過(guò)程控制單元內(nèi)部的輸入、輸出，接收熱電、脈沖量、電氣等信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行分類處理，采取技術(shù)運(yùn)算的方式將其以數(shù)據(jù)的方式顯示，輸出設(shè)備運(yùn)行中的狀態(tài)及參數(shù)，保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。其次，主控模塊、總線模塊等是電氣自動(dòng)化技術(shù)的主要手段，加強(qiáng)人機(jī)接口之間的通訊，運(yùn)行控制站中的指令由過(guò)程控制單元發(fā)送，迅速傳送至工作現(xiàn)場(chǎng)。

3電氣工程中電氣自動(dòng)化的發(fā)展及應(yīng)用趨勢(shì)

第一，為促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的深入發(fā)展，應(yīng)設(shè)置統(tǒng)一的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)力度，拓展電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍。例如在電氣工程配電系統(tǒng)中，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用還相對(duì)較少，常見(jiàn)的配電自動(dòng)化模式有集中監(jiān)控配電、配電管理與集中監(jiān)控相結(jié)合，屬于分布式結(jié)構(gòu)，有效結(jié)合主站與子站系統(tǒng)，構(gòu)建起相應(yīng)的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。配電系統(tǒng)自動(dòng)化有效降低了工作量，提升配電系統(tǒng)穩(wěn)定性，應(yīng)逐漸提高電氣自動(dòng)化技術(shù)的影響力，滿足電氣工程安全運(yùn)行的實(shí)際需求，及時(shí)反饋潛在風(fēng)險(xiǎn)及安全隱患。

第二，實(shí)現(xiàn)智能化及在線監(jiān)測(cè)。在電力系統(tǒng)中，一次設(shè)備與二次設(shè)備之間相距較遠(yuǎn)，可達(dá)幾十米甚至幾百米，需通過(guò)大電流控制電纜及強(qiáng)信號(hào)電力電纜實(shí)現(xiàn)二者之間的連接。而一次設(shè)備的智能化應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了新的突破，在一次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中充分利用二次設(shè)備功能，促使電力信號(hào)電纜量及電纜得以降低，有效節(jié)約能源資源。其次是在線監(jiān)測(cè)，一次設(shè)備需無(wú)間斷檢測(cè)某些重要參數(shù)，諸如發(fā)電機(jī)、短路器等，不僅要監(jiān)視設(shè)備在線運(yùn)行狀態(tài)，還應(yīng)當(dāng)對(duì)參數(shù)變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，可為其提供檢修判斷依據(jù)，提高設(shè)備保養(yǎng)及維護(hù)的質(zhì)量。

第三，光電式電力互感器的研究與發(fā)展，現(xiàn)階段電力式互感器中還存在一定不足之處，導(dǎo)致設(shè)備實(shí)際體積及質(zhì)量大幅增加，同時(shí)在高電壓等級(jí)的情況下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效絕緣，信號(hào)在飽和狀態(tài)時(shí)出現(xiàn)畸變現(xiàn)象。因此，光電式電力互感器也是未來(lái)研究及發(fā)展方向。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)信息技術(shù)不斷發(fā)展與完善，在各個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中占據(jù)著重要地位，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化、信息化控制管理。電氣自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)采集數(shù)據(jù)信息，并對(duì)其進(jìn)行分析處理，以分析結(jié)果為依據(jù)及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)潛在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及安全隱患，并采取相應(yīng)的排除措施，確保其安全、平穩(wěn)運(yùn)行。為提高自動(dòng)化技術(shù)水平，應(yīng)當(dāng)逐漸加大研發(fā)力度，拓寬自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍，為電氣工程自動(dòng)化提供技術(shù)支持。endprint