電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討

崔芷碹

【摘要】對(duì)于保障電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)安全運(yùn)行，以及提高供電質(zhì)量，電氣自動(dòng)化是電氣工程中的一項(xiàng)重要技術(shù)。該技術(shù)可以進(jìn)行遠(yuǎn)程或就地的自動(dòng)管理、調(diào)制、監(jiān)控電力系統(tǒng)。本文從發(fā)電廠的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng);變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng);配電的自動(dòng)化系統(tǒng)：電網(wǎng)檢測(cè)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)等方面就在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析;其次，探討分析了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)較人性化的設(shè)計(jì)。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;技術(shù);問(wèn)題;完善

一、電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要求

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用要求其系統(tǒng)基于高科技的自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、及微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)現(xiàn)代化設(shè)備的在線監(jiān)測(cè)和控制管理，同時(shí)也可以保障我國(guó)電力系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性。隨著自動(dòng)控制技術(shù)、的進(jìn)步與發(fā)展，計(jì)算機(jī)和信息化時(shí)代的到來(lái)，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也日新月異，與之相關(guān)的各種技術(shù)也彼此滲透，規(guī)范化，標(biāo)準(zhǔn)化，以及國(guó)際化成為該技術(shù)發(fā)展的準(zhǔn)則，致力于實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的智能化，高效化，自動(dòng)化，早日實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)可控管理，和一體化進(jìn)程，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

我國(guó)的各電力企業(yè)也迅猛崛起，自動(dòng)化以及信息化的水平也不斷提高，在這種狀況下必然對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行效益提出新的要求，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的有效途徑就是電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。目前，社會(huì)生產(chǎn)生活都離不了電力供應(yīng)，我們很難想象一旦電力供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題所帶來(lái)的嚴(yán)重后果。因此，加強(qiáng)電力系統(tǒng)供應(yīng)的穩(wěn)定性和安全性是必不可少的，同時(shí)在運(yùn)用電氣自動(dòng)化的技術(shù)的過(guò)程中，我們?nèi)孕璩浞挚紤]自動(dòng)化技術(shù)是否能夠保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性以及安全性，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的效益，以實(shí)現(xiàn)電力企業(yè)的管理與效益的良性互動(dòng)。

二、電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

第一，發(fā)電廠的分散測(cè)控系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱DCS）。大多數(shù)的DCS基本上是分層分布的結(jié)構(gòu)，由運(yùn)行人員的工作站（OS）、工程師工作站（Es）、高速的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)（以太網(wǎng)）、過(guò)程控制單元（PCU）等部分構(gòu)成，其中最核心的部位是PCRJ。在數(shù)控系統(tǒng)中PCU負(fù)責(zé)接收所有信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)信息的交互。在生產(chǎn)過(guò)程中，由智能I/0模件和MCU構(gòu)成的熱電偶信號(hào)，在對(duì)運(yùn)算處理之后可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中的聯(lián)鎖控制、檢測(cè)、保護(hù)等。Es和OS即可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口，又為電力系統(tǒng)的維護(hù)，組態(tài)設(shè)置，診斷等提供了維修手段。通過(guò)微型計(jì)算機(jī)以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的收集、檢測(cè)以及處理，從而提高了機(jī)組檢測(cè)水平，也完善和改進(jìn)了人機(jī)交互的界面。如今不管是國(guó)產(chǎn)還是進(jìn)口的機(jī)組，基本上都具有與之相對(duì)應(yīng)的控制協(xié)調(diào)系統(tǒng)：大多數(shù)電廠都運(yùn)用數(shù)字化儀表的自動(dòng)化設(shè)備，而擯棄了原本的機(jī)械化儀表的顯示控制。而且這些措施將會(huì)促進(jìn)電廠熱工自動(dòng)化技術(shù)的迅猛發(fā)展。

第二，變電站的自動(dòng)化。在變電站上運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)的目的是為了大幅提高運(yùn)作效率，同時(shí)也有利于提高變電站運(yùn)營(yíng)的安全性和穩(wěn)定性，降低人力資源的投入，更加有利于國(guó)家對(duì)于變電站的監(jiān)控和管理。在變電站上運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)是基于信息處理加工技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及信息傳輸技術(shù)的發(fā)展。這種技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)變電站內(nèi)部各電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。其特點(diǎn)有：實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)視操作的計(jì)算機(jī)的屏幕化，用全微機(jī)化的設(shè)備進(jìn)行代替常規(guī)電磁式裝置：實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)記錄與管理運(yùn)行的自動(dòng)化，盡量用計(jì)算機(jī)電纜或者光纖來(lái)替代電力信號(hào)電纜。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化的核心部分之一即為變電站的自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)即保障變電站的運(yùn)行，同時(shí)也使得現(xiàn)代化的電力生產(chǎn)成為可能。

第三，配電的自動(dòng)化。配電自動(dòng)化的規(guī)模雖然較小，但其可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行、為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、減輕運(yùn)行人員勞動(dòng)強(qiáng)度、提高供電電能的質(zhì)量以及可靠性等。，它集合了數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、設(shè)備管理技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種技術(shù)為一體。在許多發(fā)達(dá)國(guó)家早已經(jīng)累積了配電系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，而且還有著向縱深向發(fā)展趨勢(shì)，例如大規(guī)模地形顯示、光纖通信、人工智能等。而就目前我國(guó)配電系統(tǒng)自動(dòng)化的技術(shù)的現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)主要運(yùn)用就地控制饋線自動(dòng)化、集中監(jiān)控模式配電自動(dòng)化、配電管理+集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化、并且網(wǎng)絡(luò)將子站與主站進(jìn)行聯(lián)系的分布式總體結(jié)構(gòu)，從而形成了統(tǒng)一配電自動(dòng)化模式。

第四，電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。以計(jì)算機(jī)為核心的電網(wǎng)監(jiān)控頭調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)主要由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、打印設(shè)備、大屏幕顯示器、服務(wù)器、工作站等五大部分組成。電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)主要由處于調(diào)度區(qū)域內(nèi)的發(fā)電廠、測(cè)量控制設(shè)備、下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心、變電站終端等設(shè)備組成，各設(shè)備之間則通過(guò)電力系統(tǒng)內(nèi)的專屬性局域網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)通。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、分析監(jiān)控電網(wǎng)運(yùn)行的安全情況、對(duì)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)需求逐漸適應(yīng)等。

三、電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的注意事項(xiàng)

盡管自研發(fā)運(yùn)用以來(lái)電氣自動(dòng)化技術(shù)取得了一定的成績(jī)，但其作為一種新興的科學(xué)技術(shù)，其發(fā)展仍處于初級(jí)階段，不完善。該技術(shù)在整個(gè)電力系統(tǒng)中的具體運(yùn)用仍存在眾多問(wèn)題，例如該技術(shù)負(fù)荷能力較小，無(wú)法承擔(dān)整個(gè)電力系統(tǒng)，并且易受到外界影響和干擾，如電磁波。對(duì)于這些問(wèn)題，我們應(yīng)當(dāng)給予足夠的關(guān)注，并不斷發(fā)展和完善電氣自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)其弊端進(jìn)行修補(bǔ)和變革，以推進(jìn)我國(guó)電氣自動(dòng)化的進(jìn)程。

第一，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用的人文問(wèn)題。電氣自動(dòng)化技術(shù)雖然是一種應(yīng)用于電力系統(tǒng)的科學(xué)技術(shù)，但其運(yùn)營(yíng)的控制著仍然是人，因此為我們應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注該技術(shù)運(yùn)用過(guò)程中的人文問(wèn)題。從工作的精神出發(fā)，從當(dāng)今我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速崛起的大時(shí)代背景出發(fā)，我們應(yīng)當(dāng)充分考慮人的主體地位，使設(shè)計(jì)更加人性化。從人的各種感官人手，改善聲音、光線等各方面的因素，給用戶提供全新的舒適體驗(yàn)，以為人民服務(wù)的原則實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。

第二，設(shè)置的電力系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)。電力系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的開放和統(tǒng)一，不僅可以極大地提高工作運(yùn)行的效率，還能夠提高經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到資源利用的最合理化和配置的最優(yōu)化，同時(shí)最大程度的滿足用戶的需求。反映出電氣工程在運(yùn)行工作過(guò)程中出現(xiàn)的弊端和問(wèn)題，使其得到及時(shí)有效的反饋，實(shí)現(xiàn)共同商量解決對(duì)策，能夠妥善處理解決暴露的問(wèn)題。

綜上所述，隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，科技成為第一生產(chǎn)力。對(duì)于電子技術(shù)以及電子理論的研究也不斷深入，促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的普及。我們應(yīng)當(dāng)繼續(xù)深化對(duì)該技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)加強(qiáng)國(guó)際問(wèn)的交流合作，向國(guó)外學(xué)習(xí)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，從而促進(jìn)我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)的自主創(chuàng)新，進(jìn)而加快實(shí)現(xiàn)我國(guó)電氣工程的現(xiàn)代化。