自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中的應(yīng)用

史激特

（陜西中醫(yī)藥大學(xué) 陜西 咸陽 712046）

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)和科技水平的不斷提高，自動(dòng)化技術(shù)在各項(xiàng)工程中得到了廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)代表著現(xiàn)代化工程的發(fā)展水平，它不僅能提高各項(xiàng)工程的施工效率，還能夠降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約生產(chǎn)成本，為電氣工程帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益，為電氣工程開發(fā)及施工提供了技術(shù)保障。

2 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的概念

在目前社會(huì)的發(fā)展中，電氣工程作為現(xiàn)代化工程，已經(jīng)成為了衡量國家科技發(fā)展程度的參考依據(jù)。特別是隨著電子產(chǎn)品逐漸推廣，與電氣產(chǎn)品等相關(guān)領(lǐng)域相結(jié)合后，形成了電氣工程。而目前社會(huì)的發(fā)展逐漸趨于信息化，電氣工程的發(fā)展受物理科學(xué)及信息技術(shù)等因素的影響很大，其中物理科學(xué)是指電氣工程的硬件設(shè)備；信息技術(shù)是指電氣工程的軟件設(shè)施。兩者是電氣工程的重要組成部分。從我國目前來看，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)控制系統(tǒng)領(lǐng)域的應(yīng)用比較廣泛，其自動(dòng)化技術(shù)主要體現(xiàn)在運(yùn)營的自動(dòng)化，這樣就降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了成本，自動(dòng)化技術(shù)目前已運(yùn)用到電氣工程實(shí)際生產(chǎn)工作中。

3 自動(dòng)化化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

在電氣自動(dòng)化控制中應(yīng)用到智能化技術(shù)，主要是以智能化控制器的形式，這種智能化控制器較過去的控制器相比的確具有不少優(yōu)勢(shì)，下面我們就對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的分析。

3.1 無需控制模型

過去的控制器在進(jìn)行自動(dòng)化控制時(shí)，往往會(huì)因?yàn)榭刂茖?duì)象的動(dòng)態(tài)方程比較復(fù)雜而無法精確到位地掌握，這會(huì)使得該對(duì)象模型的設(shè)計(jì)過程中會(huì)出現(xiàn)較多不可預(yù)估、不可測(cè)量的客觀因素，比如一些參數(shù)的變化。無法掌握這些因素，也就不能設(shè)計(jì)出精準(zhǔn)的模型，自動(dòng)化控制工作的實(shí)際效率也會(huì)下降。而智能自動(dòng)化控制器并不需要對(duì)控制對(duì)象模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就可以從根本上避免一些不確定因素的產(chǎn)生，提高自動(dòng)化控制的精密系數(shù)。

3.2 方便調(diào)整控制

智能自動(dòng)化控制器還有另一個(gè)大好處，就是可以隨時(shí)根據(jù)下降時(shí)間、響應(yīng)時(shí)間以及魯棒性的變化來調(diào)節(jié)控制程度，為自動(dòng)化控制提供最基礎(chǔ)的保障。無論是在什么樣的情況下，智能化控制器的調(diào)節(jié)控制與過去的控制器相比具有更方便調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)，更適合投入實(shí)際使用。還有一點(diǎn)好處，就是自動(dòng)化控制器在進(jìn)行調(diào)節(jié)控制時(shí)完全只需要根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)的變化來自行調(diào)節(jié)，對(duì)行業(yè)未來發(fā)展的重要性不言而喻。

3.3 一致性很強(qiáng)

智能自動(dòng)化控制器的一致性很強(qiáng)，這表現(xiàn)在它對(duì)不同數(shù)據(jù)的處理上，及時(shí)輸入完全陌生的數(shù)據(jù)也可以收到很高的估計(jì)，完美達(dá)到自動(dòng)化控制的相關(guān)要求。不同的控制對(duì)象的效果也是不同的，雖然在對(duì)有些控制對(duì)象實(shí)施控制時(shí)自動(dòng)化控制器暫時(shí)沒有采取行動(dòng)，其控制效果也是非常優(yōu)秀的，但這并不是絕對(duì)的，可能在換了控制對(duì)象的時(shí)候就無法收到預(yù)期的效果了。所以我們技術(shù)人員在設(shè)計(jì)階段還是不能松懈，要認(rèn)真落實(shí)具體化原則，即在面對(duì)不同的對(duì)象時(shí)一定要根據(jù)其具體情況詳細(xì)分析，不能因?yàn)轳R虎就降低了控制要求。一旦出現(xiàn)自動(dòng)化控制器使用效果不佳的情況，不能盲目否定自動(dòng)化技術(shù)，一定要從每個(gè)工程環(huán)節(jié)詳細(xì)排查、認(rèn)真分析，因?yàn)樯鲜鋈藶橐蛩貢?huì)給自動(dòng)化控制結(jié)果帶來很大的誤差，影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

4 自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

4.1 自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（1）自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用的過程中，大大節(jié)約了調(diào)度時(shí)間和人力資源。以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為紐帶，將工作站、調(diào)度中心和變電站等有機(jī)的連接起來，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)的自動(dòng)化調(diào)整和管理，其自身存在一定的高效性。自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用應(yīng)該具備一些基礎(chǔ)性的條件，比如硬件設(shè)備的提供、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和中心服務(wù)器，這些技術(shù)和設(shè)備都是電網(wǎng)調(diào)度采用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。與此同時(shí)，電網(wǎng)調(diào)度需要一組熟練掌握自動(dòng)化技術(shù)的團(tuán)隊(duì)，以熟練的技術(shù)操作和較高的素質(zhì)來完成電網(wǎng)調(diào)度。自動(dòng)化技術(shù)不僅可以提高電網(wǎng)調(diào)度的效率，并且可以對(duì)電網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和科學(xué)評(píng)估。并通過評(píng)估能夠?qū)﹄娏ω?fù)荷情況做出相應(yīng)的預(yù)測(cè)，然后通過預(yù)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行電力的調(diào)度。

（2）自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用

傳統(tǒng)的變電站各項(xiàng)操作大部分是由人工進(jìn)行完成的，比如監(jiān)控、信息反饋、數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)分析等，這樣的做法不僅耗費(fèi)了大量的人力物力，而且得到的相關(guān)數(shù)據(jù)存在誤差的機(jī)率較大，而自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，代替了一系列這一類的傳統(tǒng)操作，所有的操作和監(jiān)控都可以通過計(jì)算機(jī)屏幕清晰的看到，數(shù)據(jù)的收集、整理和分析也較之前準(zhǔn)確。

（3）自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。分層分布是發(fā)電廠進(jìn)行測(cè)控所常用的形式，而進(jìn)行的分散。y控，必須要對(duì)以太網(wǎng)、控制監(jiān)控單元及遠(yuǎn)行工作站進(jìn)行掌握。工作站一般分為運(yùn)行員工作站和工程師工作站，其主要目的是對(duì)人機(jī)接口進(jìn)行提供，過程控制監(jiān)控單元的主要作用是接受運(yùn)行員工作站發(fā)布的指令和接收發(fā)送傳遞的各種信息。同時(shí)，過程控制監(jiān)控單元還能夠?qū)υO(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及時(shí)顯示，并對(duì)相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和打印，從而對(duì)全過程進(jìn)行監(jiān)控及保護(hù)。

4.2 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程的設(shè)計(jì)理念

（1）集中監(jiān)控

集中監(jiān)控的設(shè)計(jì)理念在電氣工程中已得到廣泛應(yīng)用。以往的電氣工程在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)時(shí)操作都比較簡單，其工作運(yùn)行時(shí)主要依靠處理器的強(qiáng)大功能進(jìn)行運(yùn)行，所有的運(yùn)行程序全部集中于處理器上，這樣處理器受到的負(fù)荷就會(huì)增大，處理工作在速度上會(huì)變得緩慢，這就影響了處理器的工作效率，從而延后了電氣工程的完成。當(dāng)監(jiān)控各種機(jī)器設(shè)備運(yùn)作時(shí)，由于監(jiān)控的對(duì)象較多，所以主機(jī)會(huì)出現(xiàn)冗余的現(xiàn)象，因此對(duì)監(jiān)控對(duì)象的集中化，能夠使這種問題得到解決。

（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控具有靈活方便、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，它的使用能夠減少對(duì)電纜的使用，從而降低了施工成本和各種費(fèi)用。但是遠(yuǎn)程監(jiān)控與集中監(jiān)控不同，它所監(jiān)控到的對(duì)象較為單一，這就不適用于大型的電氣工程中，但在小型的電氣工程中還是比較實(shí)用的。

4.3 電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的發(fā)展及應(yīng)用前景

（1）實(shí)現(xiàn)了電氣工程一次設(shè)備的智能化發(fā)展。

實(shí)現(xiàn)電氣工程整體的設(shè)計(jì)布局，從傳統(tǒng)方式來說，需要通過二次設(shè)備來完成。原因在于一次設(shè)備的智能化不足以完成大電流對(duì)電纜和強(qiáng)信號(hào)電力電纜的控制，所以需要二次設(shè)備的承接。而自動(dòng)化技術(shù)能夠使一次設(shè)備更加智能化，從而利用一次設(shè)備就能完成整體的設(shè)計(jì)布局。

（2）實(shí)現(xiàn)了電氣工程一次設(shè)備的在線監(jiān)控

當(dāng)監(jiān)控設(shè)備處于在線運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，同時(shí)還要將某些數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，實(shí)行電氣工程的在線監(jiān)控，而監(jiān)控的過程中，因一次設(shè)備的智能化，在運(yùn)行的同時(shí)并進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，可見自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電氣工程一次設(shè)備的在線監(jiān)控。

（3）實(shí)現(xiàn)了電氣工程光電式電力互感器的發(fā)展

光電式電力互感器在以后需要解決的問題仍然較多，這些問題也成為今后進(jìn)行研究的主要對(duì)象。使用自動(dòng)化技術(shù)能夠促進(jìn)對(duì)電式電力互感器的發(fā)展。

5 結(jié)語

電氣工程自動(dòng)化技術(shù)是在電氣工程中不可或缺的一部分，它的應(yīng)用提高了電氣工程的施工效率，并減少了電氣工程施工帶來的成本，節(jié)約了資源。自動(dòng)化技術(shù)將信息化和網(wǎng)絡(luò)化融合到整個(gè)電氣工程之中，使得各類數(shù)據(jù)的采集、整理、分析更加簡潔明了，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)適應(yīng)了現(xiàn)代化發(fā)展的趨勢(shì)，并且能夠普遍應(yīng)用到電氣工程之中，它所帶來的影響意義是重大的，所以電氣工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該得到應(yīng)用和推廣。

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[3]宋縣委.有關(guān)智能化技術(shù)在電氣工程自動(dòng)化控制中應(yīng)用的研究[J].科技致富向?qū)?2013(20).