探析數(shù)字技術(shù)在電氣自動化領(lǐng)域中的運用及創(chuàng)新

譚友賢

（蒼梧縣電影發(fā)行放映公司 廣西梧州 543004）

如今，計算機技術(shù)快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴大，尤其是在電氣自動化領(lǐng)域，正發(fā)揮出重要的作用。尤其是數(shù)字技術(shù)的引入，能進一步提高電氣自動化技術(shù)水平，有著很大的優(yōu)化和發(fā)展空間。

1 電氣自動化及其電氣試驗

電氣試驗是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定且可靠運行的基礎(chǔ)保障，電氣自動化的電氣試驗和普通電電氣試驗相比，電氣自動化需要涉及到高壓試驗，這是一種具有很高要求、接線復(fù)雜且十分危險的試驗工作，以電纜的耐壓試驗為例，其試驗接線如圖1所示。對此，高壓試驗過程中，需要注意下列三點：①高壓試驗過程中，于試驗點采取有效安全措施，避免觸電事故的發(fā)生，并在必要的情況下安排專人進行看守；②為試驗設(shè)備加壓前，相關(guān)工作人員應(yīng)對線路連接是否正確進行檢查，同時加壓時不能有人員靠近，以免發(fā)生危險；③高壓試驗完成后，應(yīng)將電源切斷，并對試驗設(shè)備進行可靠接地[1]。

考慮到高壓試驗具有很高的危險性與特殊性，所以必須重視并做好計算機及其技術(shù)的實際應(yīng)用。這一方面主要是指輔助測試系統(tǒng)的引入，此外還包括計算機監(jiān)控，比如，基于計算機管理環(huán)境，借助計算機對包含壓力、溫度和濕度等在內(nèi)的參數(shù)進行測定，然后根據(jù)測定結(jié)果，結(jié)合實際的試驗條件，對修正系數(shù)進行計算，再對通過試驗得出的數(shù)據(jù)予以修正，以此保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

以各類驅(qū)動集成電路各項性能參數(shù)為依據(jù)，結(jié)合基本的測試原理，使用測試系統(tǒng)對電流及電壓等主要參數(shù)進行準(zhǔn)確測試。為有效解決現(xiàn)在高壓試驗過程中存在的電源問題，可利用全新的變頻電源及監(jiān)控系統(tǒng)，在保證設(shè)備安全的基礎(chǔ)上，減輕相關(guān)人員工作壓力。另外，試驗管理與分析也可采用計算機來構(gòu)建專門的系統(tǒng)，通過對這一系統(tǒng)的應(yīng)用，能正確反映出實際運行情況，這在生產(chǎn)監(jiān)控上能起到十分重要的作用。

2 電氣自動化對數(shù)字技術(shù)的具體應(yīng)用

電氣自動化領(lǐng)域當(dāng)中，對數(shù)字技術(shù)而言，主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及先進電氣系統(tǒng)。通過對數(shù)字化技術(shù)的合理應(yīng)用，能有效較少傳統(tǒng)設(shè)備投入，這樣能使設(shè)備的操作更為便捷，并實現(xiàn)提高試驗等操作的準(zhǔn)確性的目標(biāo)。此外，通過對互感器及光纖網(wǎng)等的引入，還能從根本上保證網(wǎng)絡(luò)安全及技術(shù)應(yīng)用有效性。比如自動化儀表實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和自動化，由于其定位十分明確，且平衡性良好，所以在目前得到了十分廣泛的應(yīng)用。實踐表明，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)不僅能有效增加技術(shù)含量，還能提高相應(yīng)的市場份額，據(jù)統(tǒng)計，目前的電氣自動化，對數(shù)字技術(shù)的實際應(yīng)用率超過70%，表現(xiàn)出良好前景，驗證了這一領(lǐng)域中，數(shù)字技術(shù)的有效性與可靠性。

另外，通過對數(shù)字技術(shù)合理應(yīng)用，不僅能使電氣自動化的自查與自用更為有效，提高通信能力，使決策的信息量更為豐富，實現(xiàn)智能化目標(biāo)，而且還能提高標(biāo)準(zhǔn)化，使結(jié)構(gòu)層次更為清晰，在節(jié)省投資的同時，保證質(zhì)量。換言之，利用開放性系統(tǒng)能為電氣應(yīng)用及技術(shù)改革創(chuàng)造良好條件。數(shù)字技術(shù)與電氣自動化之間的充分結(jié)合除了能帶來更高的性價比，還能在其它領(lǐng)域有所應(yīng)用。比如，采用數(shù)字式變電站徹底傳統(tǒng)變電站[2]。對于數(shù)字式變電站，它主要采用基于微機化的信息采集及硬件配置模式，提高數(shù)字化水平，同時減少設(shè)備配置數(shù)量及其占地面積，并使設(shè)備及系統(tǒng)的操作更為簡便，降低成本，達到自我管理及控制的根本目標(biāo)。

從數(shù)字技術(shù)自身角度講，不僅應(yīng)用簡潔，而且具有很強的邏輯能力，可對數(shù)字量和模擬量進行處理，并識別信息是否正確，有效減少資源投入，避免浪費，在保證安全的基礎(chǔ)上，降低工作人員的勞動強度。這項技術(shù)的應(yīng)用僅需實施命令的正確傳達，所有操作都能實現(xiàn)自動化，除了能做到自我判斷與識別，還能通過光纖與網(wǎng)絡(luò)進行信息數(shù)據(jù)的傳輸。以IT技術(shù)為導(dǎo)向的現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)正不斷向電子商務(wù)領(lǐng)域發(fā)展，由于它在很多層面均能實現(xiàn)模擬監(jiān)控，比如管理和電氣自動化之間的存取應(yīng)用。通過對外加微電子等的引入，還能使數(shù)字技術(shù)更加得到相關(guān)企業(yè)的重視，為這項技術(shù)的進一步應(yīng)用創(chuàng)造良好的宏觀環(huán)境[3]。

根據(jù)以上分析，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用成果，可將數(shù)字技術(shù)實際應(yīng)用具有的優(yōu)勢總結(jié)如下：

（1）和傳統(tǒng)變成接口有所不同，對數(shù)字技術(shù)而言，它是將開放式平臺作為基礎(chǔ)的，能在保證使用效率的基礎(chǔ)上，縮短編程的周期。

（2）通過對Explorer和Windows等的應(yīng)用，能使數(shù)字技術(shù)具有更廣泛的應(yīng)用前景。這是因為通過這樣的方式能形成統(tǒng)一平臺，使操作不再繁瑣和復(fù)雜。

（3）對輸入、輸出模塊進行現(xiàn)場執(zhí)行與檢測的過程中，需要以實現(xiàn)總線連接為前提，它能對所有智能化設(shè)備實施信息采集與核定，在節(jié)省時間的同時，降低成本。

3 電氣自動化中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新

現(xiàn)階段對數(shù)字技術(shù)的實際應(yīng)用還存在很多弊端，比如由于實際應(yīng)用時間還比較短，使標(biāo)準(zhǔn)模式無法實現(xiàn)統(tǒng)一，而且缺少相關(guān)人才，設(shè)備及系統(tǒng)的智能化水平有待提高?；诖?，在技術(shù)應(yīng)用的同時，還應(yīng)重視并做好技術(shù)創(chuàng)新。

3.1 利用光纖進行連接，使安裝實現(xiàn)就地化

實踐中應(yīng)使用光纖來連接，并采用智能終端來采集與控制數(shù)據(jù)，采取這樣的方式能有效提高數(shù)字技術(shù)應(yīng)用有效性與可靠性。另外，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口還是保證自動化能夠良好運行的關(guān)鍵基礎(chǔ)，對此需要將TCP/IP作為標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，以此解決相關(guān)問題。如此一來，能滿足所有類型用戶提出的基本需求，包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換，同時還能對智能結(jié)果予以優(yōu)化，實現(xiàn)保證通訊質(zhì)量的目標(biāo)。

3.2 GOOSE實際應(yīng)用

GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）的提出與應(yīng)用可謂是設(shè)計與裝置的一次重要革命，其報文通信協(xié)議棧如圖2所示[4]。首先，它能對二次回路進行改良，使工程的調(diào)試更容易被理解，并為實際應(yīng)用提供方便；其次，它在自動化領(lǐng)域中的重要作用在于測控裝置與智能化終端之間的信息交互，能對包含主變、開關(guān)與母線在內(nèi)的部分進行有效控制，同時具備重合閘等重要功能，對測控裝置予以有效保護；再次，能對傳統(tǒng)的二次回路進行有效改良和替代，依托于智能化終端，能使所有類型的非電量信息均得以便捷且正確的操作控制；最后，利用雙網(wǎng)配置形式，在簡潔方便的基礎(chǔ)上，使結(jié)構(gòu)層次更為清晰，實現(xiàn)對接口組屏的有效集中。另外，通過對MMS網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，還能對IED和主機進行通信管理，用于實現(xiàn)聯(lián)閉鎖和跳閘保護等功能。

圖2 GOOSE報文通信協(xié)議棧

3.3 提高程序化操作重要理念

對執(zhí)行力而言，它一直以來都是企業(yè)重視的能力，同時數(shù)字化在現(xiàn)在也占據(jù)相同的地位。調(diào)度指令下達之前，需要完成很多前期工作，比如經(jīng)過核實的票據(jù)應(yīng)先將其存儲到計算機中，然后在實際操作以前，設(shè)置專門的預(yù)界面，用于完成各類設(shè)備的核實和確認。這樣一來，對系統(tǒng)功能的優(yōu)化和完善是十分有利的，為自動化與數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化及其數(shù)字技術(shù)實際應(yīng)用日益擴展，由于在當(dāng)前的信息化產(chǎn)業(yè)中屬于高新技術(shù)，所以和人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)，重要性與必要性正不斷凸顯出來。在重視并做好數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的同時，還應(yīng)注重技術(shù)創(chuàng)新，使其能夠滲透到更多層面，如設(shè)計和管理等，從而使技術(shù)發(fā)揮出更好的作用效果。