試論電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

呂瑋 楊博 李瑋

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與不斷完善，為我國(guó)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了便利條件，同時(shí)也對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用提出了更高要求。我國(guó)與社會(huì)各界也一直重視有關(guān)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的融合運(yùn)用問題，我國(guó)政府出臺(tái)了相關(guān)政策，為電力工作提供了指引。在科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)的越來越成熟，但是在運(yùn)行中也存在一定故障問題。基于此，文章從多個(gè)角度就電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入分析，以此為相關(guān)人員提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電氣自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用研究

引言

電氣自動(dòng)化是電力工程科學(xué)進(jìn)步發(fā)展的重要標(biāo)志，近幾年，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)電力行業(yè)取得較大的發(fā)展，伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力需求日益增加，電氣自動(dòng)化的應(yīng)用范圍越來越廣泛，在運(yùn)行領(lǐng)域已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備。為了提高電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的應(yīng)用效果，做好對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合應(yīng)用分析十分重要，所以，文章從多個(gè)角度與層面就電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合運(yùn)用進(jìn)行分析具有現(xiàn)實(shí)意義。

1 電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念

首先，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。隨著信息技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣工程隨之快速發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的有效應(yīng)用，計(jì)算機(jī)已經(jīng)融入到人們的生活、工作與學(xué)習(xí)中，而電氣在電力工程中的融合理念處處可以看見物聯(lián)網(wǎng)被廣泛使用。2011年，美國(guó)著名學(xué)者杰里米在《第三次工業(yè)革命》一書中提出了自動(dòng)化技術(shù)與電氣工程融合的思想，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)從本質(zhì)上講就是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與電腦終端實(shí)現(xiàn)對(duì)其他設(shè)備以及生產(chǎn)的有效控制，以計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)為核心，減少電氣工程生產(chǎn)成本，以此提高電氣工程的經(jīng)濟(jì)效益。但是，電氣自動(dòng)化技術(shù)雖然實(shí)現(xiàn)了各個(gè)階段與設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，但是在應(yīng)用過程很容易受到通訊信號(hào)的影響，而且電氣自動(dòng)化技術(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控體系應(yīng)用還具有一定的局限性，一般被應(yīng)用在小型的電氣工程中。

其次，實(shí)現(xiàn)集中式監(jiān)控?，F(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)成為了國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重要內(nèi)容，電氣工程和自動(dòng)化技術(shù)也被賦予了全新的概念和技術(shù)，針對(duì)監(jiān)控技術(shù)在電氣工程體系中的應(yīng)用的研究正在興起，提出構(gòu)建以深入融合可再生能源和互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)為核心的監(jiān)管體系，這不僅是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，也是人類精神文明建設(shè)更高層次的體現(xiàn)[1]。集中式監(jiān)控指的是在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的支持下，將二者通過信息反饋和數(shù)據(jù)處理，然后充分利用遠(yuǎn)程控制軟件進(jìn)入到服務(wù)終端，從而達(dá)到利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的目的，對(duì)電氣工程運(yùn)體系進(jìn)行精細(xì)化管理與監(jiān)督[2]?？傊?，集中式監(jiān)控是通過同一個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有項(xiàng)目與設(shè)備的技術(shù)處理，不僅操作簡(jiǎn)單，還有利于日常維護(hù)與管理。與傳統(tǒng)的監(jiān)控技術(shù)相比較，集中式監(jiān)控大大減少了工程成本與管理難度，進(jìn)一步推動(dòng)了電氣工程整體效益的提升。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用分析

首先，電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化。相比較智能電網(wǎng)來說，電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化控制更強(qiáng)調(diào)的是多種監(jiān)管類型之間的綜合利用與互補(bǔ)，也就是說是一種以電能為主體，根據(jù)智能電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)形式與原理，開創(chuàng)出來的一種新型的應(yīng)用系統(tǒng)。電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化采用先進(jìn)的傳感技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)調(diào)度中心進(jìn)行感知，并將信息輸入到計(jì)算分析平臺(tái)和控制中心，為變電站體系架構(gòu)的廣闊協(xié)調(diào)控制提供數(shù)據(jù)支持。電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度中心內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的表現(xiàn)方式是基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)具體應(yīng)用，由服務(wù)器、大屏顯示器、工作站以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等多個(gè)環(huán)節(jié)的信息化監(jiān)管體系。尤其對(duì)于夏季電網(wǎng)調(diào)度中心來說，通過電力系統(tǒng)上傳的局域網(wǎng)將其處于在一定的控制范圍之內(nèi)，將遠(yuǎn)程控制技術(shù)應(yīng)用到電氣工程體系監(jiān)管系統(tǒng)當(dāng)中，由于遠(yuǎn)程控制技術(shù)具有速度快、精準(zhǔn)度高等優(yōu)勢(shì)，在當(dāng)前電氣工程監(jiān)管系統(tǒng)中普遍被應(yīng)用。利用遠(yuǎn)程控制技術(shù)能夠很在很大程度上避免運(yùn)載問題帶來的干擾，可以分散多個(gè)地點(diǎn)的因子系數(shù)，利用互聯(lián)網(wǎng)通信設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，從而達(dá)到快速操作的目的。但是電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用存在很多問題，還需要遵循一定的規(guī)章制度，包括所轄區(qū)的維護(hù)項(xiàng)目和維護(hù)周期，維護(hù)人員必須嚴(yán)格遵循這些規(guī)定進(jìn)行操作。

其次，電氣工程中發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的電氣工程監(jiān)管系統(tǒng)是由三部分構(gòu)成的，而當(dāng)前電氣工程中發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)是由四部分構(gòu)成的，其中“源”指的是通過電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)換后共牽引供電系統(tǒng)和過程控制單位使用的電能。傳統(tǒng)監(jiān)管系統(tǒng)并沒有充分利用過程運(yùn)載負(fù)荷的可再生性，由于網(wǎng)絡(luò)開放性與可控制性等多方面的限制，使得系統(tǒng)與負(fù)荷之間缺乏可協(xié)調(diào)性。而物聯(lián)網(wǎng)控制技術(shù)的提出電氣工程中發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)是基于現(xiàn)有的監(jiān)管系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)置提出的一種深入融合互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與可再生能源發(fā)電技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)多種能源的資源配置和融合。遠(yuǎn)程控制單位不在僅僅作為消耗電能的單位，而是充分利用物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的發(fā)電性，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)參與到電力系統(tǒng)的負(fù)荷調(diào)峰和二次調(diào)頻中[5]。在這種應(yīng)用模式下，主機(jī)設(shè)備需要完成90%以上的數(shù)據(jù)處理工作，在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)下完成基礎(chǔ)性的信息收集和指定動(dòng)作，不斷適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的實(shí)時(shí)性需求。主控制模件通過輸入和輸出的模件來與主控模件一起共同作用，其中過程控制單元可以直接用于生產(chǎn)運(yùn)行過程中，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)與運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與監(jiān)督，最終實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的控制和檢測(cè)功能。

最后，電氣自動(dòng)化同繼電保護(hù)裝置的有機(jī)融合應(yīng)用。一般來說，繼電保護(hù)裝置的主要功能就是在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行是保證電廠安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)與前提，也是維護(hù)人們生命安全的關(guān)鍵，因此，必須加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化同繼電保護(hù)裝置的有機(jī)融合應(yīng)用進(jìn)行分析，并且采取相關(guān)的保護(hù)裝置，降低電氣系統(tǒng)設(shè)備發(fā)生故障的幾率。在互聯(lián)網(wǎng)背景下，電氣自動(dòng)化同繼電保護(hù)裝置的有機(jī)融合應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的一個(gè)重要組成部分，電子系統(tǒng)未來也將不斷滲透到物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)的各個(gè)層次，而物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)也要求繼電保護(hù)裝置具有高質(zhì)性、安全性與便利性等特點(diǎn)[3]。通過實(shí)時(shí)檢測(cè)對(duì)電氣系統(tǒng)中設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的有效控制，保證各項(xiàng)設(shè)備的正常運(yùn)行。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著互聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展，電子技術(shù)不斷發(fā)展，能夠全面提升電氣工程生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確性與效率，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的運(yùn)用成為了社會(huì)各界與相關(guān)學(xué)者研究的重要內(nèi)容。文章從幾個(gè)角度就此進(jìn)行綜合分析，促進(jìn)電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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