電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用研究

許柳燕

【摘? 要】由于人工智能的發(fā)展，目前很多科研工作者都致力于人工智能工藝在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中的運(yùn)用方面的探索。比如，怎樣把智能體系合理的運(yùn)用于故障明確以及判斷。在積極開展設(shè)計(jì)優(yōu)化工作的過程中，我們需全面分析電路以及磁場等知識(shí)。在過去的的設(shè)計(jì)過程中，我們多是依靠經(jīng)驗(yàn)借助手工形式來開展，該方法的缺陷在于無法獲取最為合理的方案，產(chǎn)品開發(fā)工作會(huì)受到電腦技術(shù)的影響，目前已經(jīng)開始由人工方法朝著智能化方向發(fā)展，產(chǎn)品開發(fā)期明顯縮短。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用可以最大程度的發(fā)揮智能作用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;電氣工程;應(yīng)用

一 電氣自動(dòng)化的基本概述

1電氣自動(dòng)化的基本概念

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的基本組成內(nèi)容有接收有關(guān)裝置信號(hào)傳輸?shù)膶ｉT部分、對接收信號(hào)做出及時(shí)處理的部分、對電氣設(shè)備有關(guān)信號(hào)進(jìn)行輸出的組成部分。另外，發(fā)電廠與變電站等執(zhí)行終端和調(diào)度控制端為該系統(tǒng)不可或缺的關(guān)鍵部分。但電氣系統(tǒng)的此兩個(gè)構(gòu)成部分卻擁有完全不同的工作內(nèi)容，其根據(jù)順序?qū)崿F(xiàn)自身的工作內(nèi)容，進(jìn)而對整個(gè)電氣系統(tǒng)的有效數(shù)據(jù)做出分析與控制。

2電氣系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的基本定義

電氣系統(tǒng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)前提為高科技計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)以及遠(yuǎn)控技術(shù)等相互間的配合。所以，我們應(yīng)當(dāng)充分展現(xiàn)其在電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)中以及電氣應(yīng)用環(huán)節(jié)中的自我檢測及自我調(diào)節(jié)效用。還必須全面體現(xiàn)出元件及系統(tǒng)的自動(dòng)保護(hù)、智能傳輸網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)及自動(dòng)調(diào)節(jié)的功效，從而為電力生產(chǎn)的安全可靠、電氣工程的穩(wěn)定高效等提供有力保障。

二 電氣自動(dòng)化應(yīng)用的范圍及構(gòu)成形式

1 電氣工程中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的系統(tǒng)處理。

電氣工程中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的處理系統(tǒng)在電氣工程設(shè)施方面主要通過傳輸信號(hào)屏蔽、設(shè)備接地信號(hào)處理、選擇合適的抗干擾措施來實(shí)現(xiàn)。為了確保系統(tǒng)故障少、運(yùn)行可靠、操作維護(hù)方便等，在電氣自動(dòng)化設(shè)備選擇時(shí)，需要選擇相應(yīng)的經(jīng)過長期檢驗(yàn)證明其性能穩(wěn)定可靠的設(shè)備來適應(yīng)電氣工程中現(xiàn)場的不同環(huán)境，保證系統(tǒng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行。

2 電氣工程中電氣自動(dòng)化導(dǎo)入微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用。

由于電氣自動(dòng)化中微型計(jì)算機(jī)的引入，使系統(tǒng)能夠完成自動(dòng)記錄并分析電氣設(shè)施實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)情況的反饋，還可根據(jù)當(dāng)前設(shè)施運(yùn)行趨勢判定其誤差以及發(fā)展情況，收集運(yùn)行過程中的數(shù)據(jù)并分析以及判斷誤差。增強(qiáng)軟件的循環(huán)查找和不同時(shí)間及環(huán)境狀況的統(tǒng)計(jì)分析，直接進(jìn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的波形分析。為方便管理、電氣工程中的電氣自動(dòng)化應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)全程自動(dòng)控制，還根據(jù)需要添加了必要的接口與界面，增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性。

三 電氣工程中電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、監(jiān)控方式的設(shè)計(jì)。

電氣自動(dòng)化中運(yùn)用的這種集中監(jiān)控方式設(shè)計(jì)，具有運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便、控制系統(tǒng)的技術(shù)要求不高、系統(tǒng)容易設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。但由于這種方式是將系統(tǒng)的各個(gè)功能都集中到一個(gè)處理器進(jìn)行優(yōu)化處理的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，往往造成處理器所承擔(dān)的任務(wù)十分繁重，導(dǎo)致處理的效率受到影響。由于伴隨著監(jiān)控信息的大量增加以及電氣設(shè)備監(jiān)控的全面性要求，隨之而來的是系統(tǒng)冗余下降、電纜數(shù)量增加，設(shè)施處理信息能力嚴(yán)重滯后，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

2、電氣工程中現(xiàn)場總線監(jiān)控方式的設(shè)計(jì)。

目前，有關(guān)于以太網(wǎng)、現(xiàn)場總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站工業(yè)自動(dòng)化等綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，智能化電氣設(shè)備的自動(dòng)化進(jìn)程進(jìn)入了較快的發(fā)展時(shí)期?，F(xiàn)場總線監(jiān)控的設(shè)計(jì)形式使系統(tǒng)的應(yīng)用更加有針對性，可以根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備的具體情況進(jìn)行調(diào)節(jié)和配置。由于各個(gè)裝置設(shè)計(jì)的功能都是彼此獨(dú)立的，并且都通過網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行連接控制，即使其中任何的一個(gè)裝置發(fā)生故障，影響的僅僅是相應(yīng)的元件，而不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的癱瘓。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控的控制設(shè)計(jì)在電氣自動(dòng)化中應(yīng)用最多，同時(shí)也是最優(yōu)的選擇。

3、電氣自動(dòng)化中運(yùn)用遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的設(shè)計(jì)。

電氣自動(dòng)化的應(yīng)用具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的作用，通過圖形化的自動(dòng)化控制管理界面我們能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地保障電氣工程中各個(gè)設(shè)施的正確運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)找出故障來源，同時(shí)這種控制應(yīng)用具有大量節(jié)約電纜、節(jié)省安裝費(fèi)用、節(jié)約材料、穩(wěn)定性好、可靠性高、組態(tài)靈活的優(yōu)點(diǎn)，可大量節(jié)省需要投入的人力、物力和財(cái)力。

四 電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

1 電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化應(yīng)用。

電氣工程中的電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是指由電網(wǎng)調(diào)度中心的大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器等組成的自動(dòng)化系統(tǒng)。其主要功能有：對電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)調(diào)度：針對電力市場的運(yùn)營需求對電網(wǎng)運(yùn)行情況及安全狀態(tài)進(jìn)行分析、監(jiān)控、實(shí)時(shí)采集電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)、自動(dòng)控制發(fā)電、對電力系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估、自動(dòng)合理調(diào)度、對電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測;對電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)以及安全事故的處理和分析：電網(wǎng)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種發(fā)生迅速且因素復(fù)雜的電力異常運(yùn)行或者故障，如果判斷檢測不及時(shí)或處理措施不當(dāng)，就可能會(huì)危及相關(guān)的設(shè)備安全甚至人身安全。通過電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對電網(wǎng)的安全運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和分析，及時(shí)找出事故發(fā)生源并且提出科學(xué)的處理對策和采取相應(yīng)的措施，從而防止事故的發(fā)生或擴(kuò)散，避免和降低事故的發(fā)生幾率。

2發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)的自動(dòng)化應(yīng)用。

發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)具體是由以太網(wǎng)、過程控制單元、運(yùn)行人員工作站、工程師工作站和高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等組成，在實(shí)際的應(yīng)用過程中一般采取分層分布結(jié)構(gòu)。這里所說的過程控制單元既可以直接用于生產(chǎn)運(yùn)行過程的單元，又可以直接接受熱電阻、熱電偶、電氣量、現(xiàn)場變送器、開關(guān)量和脈沖量等信號(hào)，并在運(yùn)算處理完成以后，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的畫面顯示、信號(hào)輸出和打印任務(wù)，以此來直接監(jiān)控執(zhí)行機(jī)構(gòu)，最終實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用的生產(chǎn)過程的檢測、聯(lián)鎖保護(hù)與控制等方面的功能。

3 變電站電氣自動(dòng)化及配電自動(dòng)化應(yīng)用。

變電站中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是指在變電站應(yīng)用信息處理技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)與傳輸技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，通過電氣自動(dòng)化裝置或者計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，代替人工進(jìn)行各種作業(yè)，提高變電站的運(yùn)行效率和管理水平的自動(dòng)化系統(tǒng)。從這方面來講，變電站中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用目的主要是為了多層次、全方位地監(jiān)控變電站中各種電氣設(shè)備的運(yùn)行及安全狀況來達(dá)到高效控制。其主要的特點(diǎn)有：以微機(jī)化的設(shè)備來替代之前使用的電磁式裝置，實(shí)現(xiàn)操作監(jiān)視的圖像化、智能化。伴隨著微機(jī)監(jiān)控技術(shù)變電站以及變電站中的繼電保護(hù)、自動(dòng)測量設(shè)備、開關(guān)操作的遠(yuǎn)動(dòng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、事故和設(shè)備故障的自動(dòng)記錄設(shè)備等方面的設(shè)計(jì)應(yīng)用，變電站正逐漸向著綜合自動(dòng)化方向發(fā)展。

五 電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的優(yōu)勢

1 電氣工程中電力設(shè)備的在線監(jiān)測優(yōu)勢。

隨著變壓器、短路器以及發(fā)電機(jī)等這些一次設(shè)備的應(yīng)用，往往需要對其中關(guān)鍵的參數(shù)進(jìn)行不間斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測，這就要求監(jiān)視設(shè)備不但能夠反饋在線運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也能夠?qū)υO(shè)備的一些重要的參數(shù)變化趨勢進(jìn)行分析和預(yù)測，并判斷設(shè)備中發(fā)生故障的原因，以縮短設(shè)備的保養(yǎng)周期，延長設(shè)備的實(shí)際使用期限，同時(shí)也為電力設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)檢修提供了必要的保障。

2 電氣自動(dòng)化應(yīng)用下電氣工程中電力設(shè)備的智能化。

一般情況下，電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備與二次設(shè)備的安裝地點(diǎn)之間都要有一定的間隔，一般要求相隔幾十米，有的甚至是要求幾百米遠(yuǎn)，兩者之間使用強(qiáng)信號(hào)電力電纜與大電流控制電纜來連接。在進(jìn)行一次設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，往往要先考慮實(shí)現(xiàn)常規(guī)的二次設(shè)備的功能，這樣做顯然能夠節(jié)約大量的電力信號(hào)電纜和控制電纜。

結(jié)束語

總而言之，電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用是一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代電氣工程的支撐，也是所有工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與原動(dòng)力，隨著現(xiàn)代化、國際化和全球化的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用也得到了十分迅速的發(fā)展，并且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)學(xué)科和領(lǐng)域當(dāng)中。所以我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況積極創(chuàng)新、廣開思路，為我國的電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用和發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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