電子自動(dòng)化在電氣工程中的運(yùn)用及其創(chuàng)新發(fā)展

陳鵬

摘 要：從現(xiàn)階段來(lái)看，電子自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用，既能夠降低電氣工程生產(chǎn)成本，又能夠打造一個(gè)更加現(xiàn)代化、自動(dòng)化、高效率產(chǎn)出的電氣工程生產(chǎn)空間，為人們生活帶去更多便利條件。文章先分析了電子自動(dòng)化和電氣工程概念，再闡述了電氣工程及其自動(dòng)化重要性。最后，總結(jié)了電子自動(dòng)化在電氣工程中的運(yùn)用與發(fā)展，旨在進(jìn)一步提高我國(guó)電氣工程發(fā)展水平，豐富人類(lèi)生活，提高人類(lèi)生活質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電子自動(dòng)化；運(yùn)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）18-0039-02

Abstract： At the present stage， the application of electronic automation technology in the actual production of electrical engineering can not only reduce the production cost of electrical engineering， but also create a more modern， automatic and efficient production space for electrical engineering， bringing more conveniences to people's lives. This paper first analyzes the concepts of electronic automation and electrical engineering， and then expounds the importance of electrical engineering and its automation. Finally， the application and development of electronic automation in electrical engineering are summarized in order to further improve the development level of electrical engineering in China， so as to enrich human life and improve the quality of human life.

Keywords： electrical engineering； electronic automation； application

電力，是發(fā)展生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，電氣工程是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要標(biāo)志。而在我國(guó)電力需求不斷增長(zhǎng)背景下，要求當(dāng)代電氣工程應(yīng)朝著自動(dòng)化方向發(fā)展。此時(shí)，為了更好地滿足社會(huì)發(fā)展的電力需求，應(yīng)嘗試將電子自動(dòng)化技術(shù)與電氣工程融合起來(lái)，以一種科技創(chuàng)新實(shí)踐方式推動(dòng)電氣工程更好發(fā)展，并逐漸提高電氣工程生產(chǎn)效率，為國(guó)家發(fā)展中電力資源使用奠定良好基礎(chǔ)，收獲更大經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

1 電子自動(dòng)化與電氣工程概念

電氣工程，簡(jiǎn)稱(chēng)EE，是指關(guān)于電子的工程行為。比如，電子計(jì)算機(jī)等等都屬于廣義上的電子工程產(chǎn)品。電力，是發(fā)展生產(chǎn)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，電力需求正在不斷上漲。因而，電氣工程擁有較大的發(fā)展空間[1]。所謂電子自動(dòng)化技術(shù)，是指包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)、信息與網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)在內(nèi)的綜合性技術(shù)。電子自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，主要是為了解決電氣工程控制問(wèn)題。

2 電氣工程及其自動(dòng)化重要性

在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展背景下，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化生產(chǎn)目標(biāo)能夠提高電氣行業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力，在轉(zhuǎn)變?cè)猩a(chǎn)方式基礎(chǔ)上擴(kuò)大市場(chǎng)占有率。此外，21世紀(jì)是信息化時(shí)代，自動(dòng)化手段逐漸成為了行業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵，為了電氣行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，應(yīng)趨向于自動(dòng)化生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變，不斷實(shí)現(xiàn)電氣生產(chǎn)的創(chuàng)新突破，營(yíng)造一個(gè)信息集成良好、效率更高的電氣生產(chǎn)環(huán)境。

3 電子自動(dòng)化在電氣工程中的具體運(yùn)用

3.1 電網(wǎng)調(diào)度中電子自動(dòng)化應(yīng)用

在電氣工程發(fā)展中，為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制，應(yīng)將電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于電網(wǎng)調(diào)度上。所謂電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化，指先監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，采集運(yùn)行數(shù)據(jù)。后將數(shù)據(jù)傳輸至調(diào)度中心，完成電力分配工作。在整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度控制工作中，需要利用電子自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)控目標(biāo)，為電力負(fù)荷預(yù)測(cè)和狀態(tài)估計(jì)提供依據(jù)，滿足用戶用電需求。在電氣工程實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可隨時(shí)隨地掌握到電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題，可及時(shí)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理，保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性、可靠性，滿足用戶高質(zhì)量電能使用需求[2]。同時(shí)，利用電子自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠更好地踐行經(jīng)濟(jì)效益最大化、線路損耗最小化電力調(diào)度目標(biāo)，取得較好的電力調(diào)度效果，為企業(yè)發(fā)展贏得更大的利潤(rùn)空間。

3.2 監(jiān)控系統(tǒng)中電子自動(dòng)化應(yīng)用

在電廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，要求相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)準(zhǔn)確把握遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)保護(hù)終端、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控中心三大部分運(yùn)行。其中，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)保護(hù)終端是最為重要的一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于監(jiān)控系統(tǒng)上，能夠?qū)﹄姀S用電系統(tǒng)運(yùn)行起到一定保護(hù)作用，實(shí)時(shí)反饋遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)保護(hù)終端監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)高電壓、電磁輻射等影響問(wèn)題進(jìn)行有效處理。而在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化目標(biāo)具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，需先以分層結(jié)構(gòu)布置方式對(duì)發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)部署。接著，利用電子自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電氣工程生產(chǎn)中熱電阻、脈沖量等信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)[3]。然后，利用以太網(wǎng)、過(guò)程控制單元和數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)整合相應(yīng)數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)分析形式完成監(jiān)控工作。與發(fā)電廠傳統(tǒng)監(jiān)控形式相比，把電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于監(jiān)控系統(tǒng)上，能夠省卻大量電力信號(hào)電纜、控制電纜等的使用。比如，“智能化開(kāi)發(fā)”、“智能化箱式變電站”等等都是電子自動(dòng)化技術(shù)所取得的成就，在發(fā)電廠監(jiān)控系統(tǒng)操作過(guò)程中應(yīng)注重利用電子自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、開(kāi)關(guān)、斷路器、變壓器等設(shè)備的全方位監(jiān)控，在線監(jiān)測(cè)這些設(shè)備的參數(shù)變化，有效預(yù)防設(shè)備故障問(wèn)題的產(chǎn)生，取得較好的設(shè)備監(jiān)控效果，讓電廠監(jiān)測(cè)工作變得更加專(zhuān)業(yè)化。

3.3 供配電系統(tǒng)中電子自動(dòng)化應(yīng)用

在電氣工程實(shí)際發(fā)展過(guò)程中也應(yīng)嘗試把電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于供配電系統(tǒng)上，以自動(dòng)化操控形式完成供配電管理中監(jiān)測(cè)、保護(hù)、控制等各項(xiàng)工作，讓供配電系統(tǒng)運(yùn)行變得更加可靠、安全[4]。同時(shí)，在供配電系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)電流超過(guò)額定值時(shí)，利用電子自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)控制斷路器、繼電保護(hù)等裝置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跳閘，減少事故損害。

第一，數(shù)據(jù)采集與控制（SCADA）。即在供配電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，為了對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行形成一定保護(hù)作用，應(yīng)利用電子自動(dòng)化技術(shù)完成數(shù)據(jù)采集與控制工作。首先，在數(shù)據(jù)采集與控制工作中，需借助電子自動(dòng)化技術(shù)手段獲取包括系統(tǒng)頻率、配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓等關(guān)鍵參數(shù)在內(nèi)的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，便于相關(guān)工作人員通過(guò)對(duì)配電室計(jì)算機(jī)顯示屏上運(yùn)行參數(shù)觀察將各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，并及時(shí)根據(jù)系統(tǒng)發(fā)出的報(bào)警信號(hào)對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行處理[5]。其次，在數(shù)據(jù)采集與控制工作中，可利用電子自動(dòng)化技術(shù)直接測(cè)量電力用戶實(shí)際用電量，減輕抄表工作，并實(shí)現(xiàn)向電力用戶反饋用電量信息。再次，對(duì)于具有負(fù)荷管理、地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）功能的供配電系統(tǒng)，可利用電子自動(dòng)化技術(shù)向系統(tǒng)反饋警報(bào)信息，提醒相關(guān)工作人員及時(shí)排除供配電系統(tǒng)運(yùn)行中故障問(wèn)題。

第二，電子自動(dòng)化保護(hù)。即利用電子自動(dòng)化技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)中故障定位、隔離、非故障區(qū)段恢復(fù)供電等保護(hù)功能，為供配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)[6]。

3.4 變電站中電子自動(dòng)化應(yīng)用

在變電站操控過(guò)程中，為了提高電能傳輸配送效果，應(yīng)利用電子自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)變電站自動(dòng)化運(yùn)行目標(biāo)。而電子自動(dòng)化技術(shù)在變電站自動(dòng)化上的運(yùn)用應(yīng)集中于電氣設(shè)備監(jiān)視和故障設(shè)備迅速切除上[7]。其中，在利用電子自動(dòng)化技術(shù)監(jiān)視電氣設(shè)備運(yùn)行狀況時(shí)，應(yīng)注意搜集變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)。包括各種電壓、功率、電流、電能計(jì)量讀數(shù)、變壓器溫度、油位等等，通過(guò)對(duì)這些變電站運(yùn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)視，對(duì)電氣設(shè)備操作行為進(jìn)行合理規(guī)劃，避免不合理操作現(xiàn)象引發(fā)安全事故。而電子自動(dòng)化技術(shù)在故障設(shè)備切除上的運(yùn)用，是先利用電子自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行電氣量采集工作，對(duì)電氣量傳輸行為進(jìn)行操控，在整個(gè)操控過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)故障行為，及時(shí)作出故障設(shè)備切除動(dòng)作，為變電站的正常工作奠定良好基礎(chǔ)。在把電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于變電站以后，變電站自動(dòng)化已經(jīng)開(kāi)始由電磁式變電站自動(dòng)化設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化、多功能變電站形式，這給電氣工程生產(chǎn)提供了更多有利條件。

4 電子自動(dòng)化在電氣工程中的創(chuàng)新發(fā)展

從現(xiàn)階段來(lái)看，電子自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用仍然存在著自動(dòng)化水平低、電氣工程自動(dòng)化投入成本增加、信息傳遞不對(duì)稱(chēng)等問(wèn)題，限制了電氣工程可持續(xù)發(fā)展。在這一背景下，為了穩(wěn)固電氣工程市場(chǎng)發(fā)展地位，應(yīng)積極探索電子自動(dòng)化在電氣工程中的創(chuàng)新發(fā)展方向。首先，在電氣工程可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際發(fā)展情況建立一個(gè)獨(dú)立統(tǒng)一的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)，主要利用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)平臺(tái)完成不同企業(yè)之間的溝通、交流工作，在保證信息對(duì)稱(chēng)基礎(chǔ)上有效降低電氣工程自動(dòng)化運(yùn)行中資源浪費(fèi)現(xiàn)象，降低電氣工程自動(dòng)化建設(shè)中成本投入，取得高效益電子自動(dòng)化應(yīng)用效果[8]。其次，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展背景下，我國(guó)電氣工程領(lǐng)域在電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中應(yīng)注意產(chǎn)品的創(chuàng)新與開(kāi)發(fā)，以自主研發(fā)方式設(shè)計(jì)出更多電氣自動(dòng)化產(chǎn)品，將電子自動(dòng)化技術(shù)作用價(jià)值發(fā)揮到最大化，提升電氣工程產(chǎn)品技術(shù)含量，繼而增強(qiáng)電力行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，穩(wěn)固其在國(guó)際上的位置。再次，在電氣工程發(fā)展中，應(yīng)利用電子自動(dòng)化技術(shù)建立一個(gè)通用的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，以期實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運(yùn)行，并進(jìn)一步落實(shí)對(duì)電氣系統(tǒng)的高效監(jiān)管工作，達(dá)到較好的電氣生產(chǎn)效果。即未來(lái)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展應(yīng)立足于原有電氣工程自動(dòng)化發(fā)展不足之處，逐一完成各項(xiàng)創(chuàng)新發(fā)展工作，并通過(guò)對(duì)電子自動(dòng)化技術(shù)的深入研究，強(qiáng)化電氣工程自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)電氣工程生產(chǎn)中資源優(yōu)化配置目標(biāo)，為現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展提供更多高質(zhì)量電力資源。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上可知，在電氣工程實(shí)際發(fā)展過(guò)程中將電子自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于其中，不僅能夠提高電氣設(shè)備自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)水平，也能夠提高電氣設(shè)備生產(chǎn)效率，避免一些偶然事故的發(fā)生。但是，在電氣工程創(chuàng)新發(fā)展過(guò)程中，為了更好的發(fā)揮電子自動(dòng)化技術(shù)作用與價(jià)值，應(yīng)注意實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度中電子自動(dòng)化應(yīng)用和監(jiān)控系統(tǒng)中電子自動(dòng)化應(yīng)用。同時(shí)，將電子自動(dòng)化技術(shù)慢慢運(yùn)用于供配電系統(tǒng)、變電站系統(tǒng)等操作工作中，以便對(duì)電氣工程發(fā)展起到一定推動(dòng)作用。

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