電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

摘 要：近年來(lái)，電氣自動(dòng)化的廣泛應(yīng)用，極大地改變了人們的工作和生活方式。各種電器與電氣自動(dòng)化密切相關(guān)。電氣自動(dòng)化已開(kāi)始應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。電氣自動(dòng)化的發(fā)展有力地促進(jìn)了中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，各種新的理論和技術(shù)已應(yīng)用于電氣自動(dòng)化領(lǐng)域。本文主要講述了電氣自動(dòng)化的相關(guān)概念，設(shè)計(jì)的基本原則和特點(diǎn)，自動(dòng)化系統(tǒng)的組成，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用及其優(yōu)劣勢(shì)以及電氣自動(dòng)化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0058-02

1 電氣自動(dòng)化和電氣工程相關(guān)概念

電氣工程是高科技領(lǐng)域的重要學(xué)科之一，也是科學(xué)研究領(lǐng)域的熱門領(lǐng)域。其中，電氣工程最成功的就是電腦的發(fā)明，它將人類文明推向了信息時(shí)代。電腦不但改變了時(shí)代的發(fā)展模式，也改變了我們的生活方式。

電氣自動(dòng)化是電氣工程的一個(gè)分支，被稱為電氣工程和自動(dòng)化。它在所有行業(yè)都有非常廣泛的應(yīng)用。因家庭電路的設(shè)計(jì)很小，所以這會(huì)很大程度的限制電氣自動(dòng)化的發(fā)展。同時(shí)，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展不僅可以改善人們的生活方式，而且可以促進(jìn)國(guó)家和民族的復(fù)興。因此，電氣工程應(yīng)該引起足夠的重視。

2 電氣工程和電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則和基本設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用設(shè)計(jì)原則

電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的設(shè)計(jì)原則是將生產(chǎn)產(chǎn)品和工藝的電氣自動(dòng)化要求達(dá)到最大限度。在自動(dòng)化的應(yīng)用得到滿足的條件下，其設(shè)計(jì)方案應(yīng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)應(yīng)該適當(dāng)?shù)靥幚頇C(jī)械和電氣應(yīng)用。目前，許多民用和高科技產(chǎn)品使用電氣自動(dòng)化來(lái)達(dá)到特定的應(yīng)用要求[1]。電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)該從工藝要求、制造成本、結(jié)構(gòu)復(fù)雜度、維護(hù)便攜性等方面協(xié)調(diào)相關(guān)問(wèn)題，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)正確合理地使用。為了確保使用的安全性和可靠性，除了外表的可觀性，還可以制造電氣自動(dòng)化制造的產(chǎn)品。

2.2 電氣工程設(shè)計(jì)中電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)理念與特征

首先傳統(tǒng)的電氣設(shè)施生產(chǎn)方式的量測(cè)、管控與維護(hù)均是由部分完全獨(dú)立的部件完成的，用戶僅需經(jīng)過(guò)部件和工作箱的連接便能夠獲得部分配電產(chǎn)品。因?yàn)樾⌒碗娔X在電氣自動(dòng)化中的引進(jìn)，構(gòu)成了和小型電腦相一致的自動(dòng)管控體系。經(jīng)過(guò)軟硬件的配合，小型電腦能夠讓系統(tǒng)的管控更為先進(jìn)與精準(zhǔn)，進(jìn)而滿足顧客的需求。以前，電氣設(shè)施的電氣與自動(dòng)化是分開(kāi)的，換言之，未有效連通，為此需要所有的設(shè)備人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行作業(yè)，之后把互相連接的接口進(jìn)行明確劃分，依據(jù)管理準(zhǔn)則與有關(guān)要求加以連接。

3 電氣自動(dòng)化的組成

3.1 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)包括以下幾個(gè)方面：①接收部分傳輸信號(hào)，電氣設(shè)備信號(hào)的輸入是通過(guò)相應(yīng)的簡(jiǎn)單操作實(shí)現(xiàn)的；②設(shè)備的信號(hào)處理部分用于處理相應(yīng)的傳輸信號(hào)；③電氣設(shè)備的信號(hào)傳輸部分被用作處理信號(hào)傳輸。

3.2 將微型計(jì)算機(jī)導(dǎo)入自動(dòng)化系統(tǒng)中

計(jì)算機(jī)引入到自動(dòng)化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄分析自動(dòng)化系統(tǒng)的反饋，根據(jù)相應(yīng)的運(yùn)行趨勢(shì)確定自動(dòng)化系統(tǒng)的誤差和內(nèi)部發(fā)展。另外，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也不例外。隨著微機(jī)的推出，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的控制更加智能化、人性化，更適合于電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

4 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

4.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化應(yīng)用

電氣項(xiàng)目中的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化指的是由顯示屏、工作站、電腦網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、印刷設(shè)施等構(gòu)成的智能化系統(tǒng)[2]。其具體作用體現(xiàn)在：剖析與監(jiān)控電力網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，即時(shí)搜集電力生產(chǎn)方面的信息，智能管控發(fā)電，即時(shí)評(píng)定電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，智能科學(xué)調(diào)節(jié)電子負(fù)荷。估測(cè)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行形態(tài)與安全事故的處置與剖析：電力網(wǎng)絡(luò)中常常產(chǎn)生多種問(wèn)題或者事故。假如判斷不準(zhǔn)確，或許會(huì)損害有關(guān)設(shè)施的安全。經(jīng)過(guò)電氣工程中電氣智能化運(yùn)用，達(dá)成對(duì)電力網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行的即時(shí)監(jiān)控和剖析，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的成因，提出合理的治理建議且采用恰當(dāng)?shù)呐e措，避免問(wèn)題的惡化，防止與降低事故的產(chǎn)生頻次。

4.2 電廠分布式測(cè)控系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用

電廠分布式測(cè)控系統(tǒng)包括高速數(shù)據(jù)通信體系、技術(shù)人員工作站、基層實(shí)操工作者工作站、過(guò)程管控單元、太網(wǎng)。在現(xiàn)實(shí)運(yùn)用過(guò)程中，通常運(yùn)用分層分布架構(gòu)。本文所提到的過(guò)程管控單元指的是可運(yùn)用到生產(chǎn)方面的單元，且能夠接受脈沖量、現(xiàn)場(chǎng)變送器、熱電阻等信號(hào)。操作結(jié)束后，設(shè)施的運(yùn)行形態(tài)與運(yùn)行參數(shù)會(huì)即時(shí)展示。數(shù)字導(dǎo)出與打印直接作用于監(jiān)測(cè)組織，最后達(dá)成電氣項(xiàng)目中電氣智能化檢測(cè)、保護(hù)與管控效能。

4.3 變電站自動(dòng)化和配電自動(dòng)化應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的運(yùn)用指的是在變電站信息處置技術(shù)和智能管控技術(shù)有效融合的前提下，經(jīng)過(guò)電氣自動(dòng)化，提升變電站運(yùn)行效率與管控能力的智能化系統(tǒng)設(shè)施或者電腦硬件系統(tǒng)。在該方面，變電站自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用的目標(biāo)是監(jiān)控變電站中各類電氣設(shè)施的運(yùn)行與安全，以達(dá)成多層次的全面的高效管控。其典型特征是：以電腦設(shè)施取代以前運(yùn)用的電磁設(shè)施，達(dá)成操作的信息化。伴隨變電站設(shè)施故障智能記錄設(shè)施、智能量測(cè)設(shè)施、繼電保護(hù)等的運(yùn)用，變電站逐漸朝著智能化方向邁進(jìn)。

5 自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用優(yōu)劣勢(shì)

5.1 電氣工程中電氣自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

（1）監(jiān)測(cè)電氣自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)變壓器、斷路器等通用電氣設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以調(diào)整和消除一些暫時(shí)性故障，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求可以通過(guò)電氣自動(dòng)化設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備的一些關(guān)鍵參數(shù)以及通過(guò)相應(yīng)的反饋進(jìn)行監(jiān)測(cè)，電氣自動(dòng)化比傳統(tǒng)設(shè)備更準(zhǔn)確地執(zhí)行任務(wù)，能夠快速響應(yīng)故障線路或電氣設(shè)備，從而有效保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和高效運(yùn)行[3]。使用這種設(shè)備，我們可以丟棄傳統(tǒng)發(fā)電站的檢測(cè)方法，如儀器儀表、預(yù)警信號(hào)和員工輪換。此外，該設(shè)備還可以與GPS技術(shù)集成在一起，并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并記錄異常或故障。

（2）電氣自動(dòng)化有助于實(shí)現(xiàn)電氣工程設(shè)備的智能化

現(xiàn)代生活需要現(xiàn)代管理模式。隨著電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了人們生活的智能管理和工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化。人們?cè)絹?lái)越習(xí)慣于這種智能化和人性化的管理模式。由于微機(jī)在電氣系統(tǒng)中的完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和生產(chǎn)的智能化，所以電氣自動(dòng)化在電氣工程中具有特別的優(yōu)勢(shì)。

5.2 電氣工程中電氣自動(dòng)化的不足

該設(shè)備尚處于開(kāi)發(fā)初期，部分技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用尚不成熟。不可避免地，繼電保護(hù)會(huì)有一些問(wèn)題。例如，它不能滿足線路發(fā)電站的要求，不能有效地加載現(xiàn)代電網(wǎng)。該裝置不能有效抵抗雷電引起的電磁輻射，并且容易受到電磁輻射的干擾。

6 促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用中發(fā)揮了巨大的作用，并引起越來(lái)越多的關(guān)注。然而，由于中國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)研究工作起步較晚，技術(shù)的成熟度還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，這也給電氣工程的運(yùn)行帶來(lái)了一些問(wèn)題，如電氣系統(tǒng)的過(guò)載運(yùn)行、電磁波對(duì)設(shè)備的干擾等。這對(duì)于上述問(wèn)題，目前還沒(méi)有對(duì)此進(jìn)行很好的解決。該解決方案還對(duì)其應(yīng)用產(chǎn)生了更大的影響。對(duì)此，我認(rèn)為有這兩點(diǎn)可以促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

6.1 建立統(tǒng)一開(kāi)放的電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

統(tǒng)一開(kāi)放的電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置，同時(shí)還可以保證各種資源的充分利用，有利于提高電力系統(tǒng)的效率。通過(guò)電力系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，會(huì)使得電力系統(tǒng)的安全性得到很大的提升，發(fā)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中存在的問(wèn)題，及時(shí)分享和傳遞信息，為員工提供更多的解決方案，從而提高效率推動(dòng)電氣工程的電氣自動(dòng)化在實(shí)際中的運(yùn)行，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著提高。

6.2 重視人文思想的整合

電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用能夠視為依托信息技術(shù)來(lái)管控電氣項(xiàng)目，然而本質(zhì)上，最后的管控是人為的，為此，一定要注重電氣項(xiàng)目運(yùn)行在人為要素中的作用。在電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)人文理念的融合，以人為本，在系統(tǒng)與設(shè)施設(shè)計(jì)過(guò)程中增添人性化的設(shè)計(jì)理念，全面考量人的體驗(yàn)、感受等。為了推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)的不斷提升，我們應(yīng)當(dāng)為顧客提供更愉悅的體驗(yàn)。

7 結(jié) 語(yǔ)

總之，在現(xiàn)代社會(huì)，電氣自動(dòng)化的發(fā)展有力地促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展。各種新的理論和技術(shù)也被應(yīng)用于電氣自動(dòng)化。同時(shí)，電氣自動(dòng)化作為現(xiàn)代電氣工程行業(yè)重要的技術(shù)，只有在不斷創(chuàng)新和改革中電氣工程會(huì)得到進(jìn)一步的發(fā)展。目前，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)還比較落后。所以，要積極借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)新技術(shù)和新理論，培養(yǎng)一批專業(yè)技術(shù)人員和管理人員，促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

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收稿日期：2018-5-23

作者簡(jiǎn)介：馬利星（1966-），男，山東肥城人，助理工程師，本科，主要從事電力建設(shè)管理工作。