淺談電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用1

劉恩光 侯婷婷

摘 要：這些年我國(guó)電力行業(yè)取得了飛速的發(fā)展，這其中離不開(kāi)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用電力系統(tǒng)中，極大提高了電力供電的安全性和穩(wěn)定性。因此本文在此基礎(chǔ)上電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用作了一定的探索，從而更好促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；電氣行業(yè)

1.背景

電氣技術(shù)已經(jīng)日漸趨于成熟，為保障我國(guó)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性做出了重要的力量。但是隨著我國(guó)用電需求越來(lái)越大，電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，給電力系統(tǒng)的維護(hù)、監(jiān)控以及保障供電質(zhì)量提出了新的要求。智能化技術(shù)的發(fā)展為解決這個(gè)問(wèn)題提供了可行的解決方案，如何更好開(kāi)展電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的智能技術(shù)的應(yīng)用成為電力行業(yè)發(fā)展面臨的重要難題，因此本文在此基礎(chǔ)上就電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)應(yīng)用做了探索，從而更好促進(jìn)電力智能化技術(shù)在電力行業(yè)的應(yīng)用。

2.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用場(chǎng)景

2.1智能變電站

智能變電站是結(jié)合信息化技術(shù)誕生的產(chǎn)物，其中涉及到了自動(dòng)控制、儀器儀表、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)。能夠通過(guò)可靠的傳感器自動(dòng)檢測(cè)電路出現(xiàn)的故障，并進(jìn)行智能分析和智能決策，能夠最大程度提高電力行業(yè)的供電質(zhì)量以及供電可靠性。智能變電站是國(guó)家比較推崇的新型變電站，它的基本特征就是環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性以及智能性，符合我國(guó)“五位一體”的戰(zhàn)略格局，它能夠在使用清潔能源的同時(shí)減少有害氣體的排放，從而減少對(duì)于生態(tài)系統(tǒng)的破壞[1]。另一方面，依靠先進(jìn)可靠的信息化技術(shù)，能夠建立可靠而且強(qiáng)大的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，最大程度地保障供電質(zhì)量的可靠性和安全性，同時(shí)提高供電效率。另外智能變電站還擁有友好的用戶體驗(yàn)功能，能夠和用戶進(jìn)行交流，共享用戶信息，鼓勵(lì)用戶積極參與電網(wǎng)調(diào)控的環(huán)節(jié)當(dāng)中。

智能變電站在建設(shè)過(guò)程中主要采用的是電子變壓器和初級(jí)設(shè)備智能設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的初級(jí)智能化。另外，利用基于IEC61850通信協(xié)議的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)二次設(shè)備的組網(wǎng)過(guò)程。同時(shí)智能化系統(tǒng)配合著無(wú)縫連接系統(tǒng)，可以提高變電站的信息交互協(xié)同、信息整合以及集成的特點(diǎn)，從而建立一個(gè)完善可靠的數(shù)字系統(tǒng)。

2.2電廠自動(dòng)化

電氣自動(dòng)化技術(shù)其中一個(gè)重要應(yīng)用的場(chǎng)合就是發(fā)電廠。這些年風(fēng)力發(fā)電取得了很大的發(fā)展，在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中就需要電氣自動(dòng)化技術(shù)作為技術(shù)保障。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備包括主發(fā)電機(jī)、葉片、自動(dòng)迎風(fēng)轉(zhuǎn)向裝置、葉片控制、監(jiān)控和保護(hù)系統(tǒng)以及安裝。實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的自動(dòng)化過(guò)程就要求風(fēng)電裝置能夠根據(jù)當(dāng)?shù)仫L(fēng)力條件自動(dòng)調(diào)整設(shè)備的姿態(tài)，從而得到發(fā)電效率最高，同時(shí)還能夠?qū)τ诎l(fā)電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。另一方面，火電發(fā)電是人們最早使用的發(fā)電方式。一般的火電發(fā)電系統(tǒng)是相互獨(dú)立的，需要建設(shè)設(shè)備運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、信息監(jiān)控系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)、故障管理系統(tǒng)和二次電力保護(hù)系統(tǒng)。

2.3電力調(diào)度自動(dòng)化

電力調(diào)度自動(dòng)化就要求電力網(wǎng)絡(luò)能夠根據(jù)用戶的用電需求自動(dòng)安排電力的調(diào)度，這就要求電網(wǎng)系統(tǒng)能夠進(jìn)行快速計(jì)算以及合理分配，那么對(duì)于電網(wǎng)的自動(dòng)化要求就很高。一般的調(diào)度系統(tǒng)是由信息處理系統(tǒng)、信息收集和傳輸系統(tǒng)、命令傳輸和執(zhí)行系統(tǒng)組成。建立基于計(jì)算機(jī)的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)、電力負(fù)荷系統(tǒng)、電力調(diào)度系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的監(jiān)控。工作人員不僅可以詳細(xì)了解整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，還可以有效分析電力負(fù)荷情況和偶然光轉(zhuǎn)換情況，分析系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)度工作，并將用電情況反饋給系統(tǒng)。

3.電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)未來(lái)發(fā)展

電氣智能化技術(shù)涉及了電力環(huán)節(jié)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，比如電力系統(tǒng)的監(jiān)控、系統(tǒng)故障診斷以及系統(tǒng)供電穩(wěn)定等等，智能化技術(shù)在整體上是朝著以下三個(gè)方向進(jìn)行發(fā)展。

3.1網(wǎng)絡(luò)化

近些年隨著我國(guó)電氣工程及其自動(dòng)化制造技術(shù)的不斷發(fā)展，行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)水平也得到了很大的提升。監(jiān)督管理人員在任何地點(diǎn)都可以對(duì)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的監(jiān)督，這一技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)主要由于網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展。另外一方面，隨著工業(yè)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展，生產(chǎn)環(huán)節(jié)也越來(lái)越智能化，智能傳感器能夠?qū)τ谙到y(tǒng)的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行合理分析，一般發(fā)現(xiàn)異常就通過(guò)控制系統(tǒng)向相關(guān)管理系統(tǒng)發(fā)送錯(cuò)誤報(bào)告，從而對(duì)于故障進(jìn)行合理的修復(fù)。網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)使得人們加強(qiáng)了對(duì)于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的控制力度，從而更好促進(jìn)我國(guó)電氣工程及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展。

3.2綠色發(fā)展原則

目前，電力系統(tǒng)在發(fā)展過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電力污染，對(duì)于我國(guó)環(huán)境產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響，但是人工智能技術(shù)的應(yīng)用為解決這個(gè)問(wèn)題提供了可行的解決方案。使用人工技術(shù)充分符合我國(guó)的綠色設(shè)計(jì)理念，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)性和合理性，以最小的資源獲得最大的發(fā)展。通過(guò)引入智能變電站、智能反饋技術(shù)以及自動(dòng)聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)可以有效解決電力資源浪費(fèi)的問(wèn)題，在電力各個(gè)環(huán)節(jié)得到了應(yīng)用，從而減少了二氧化碳等溫室氣體的排放，更好促進(jìn)了我國(guó)產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展，符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展理念。

3.3模塊化方向發(fā)展

電氣工程及其自動(dòng)化模塊化發(fā)展趨勢(shì)是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，模塊發(fā)展是未來(lái)更好進(jìn)行產(chǎn)業(yè)合作和產(chǎn)業(yè)融合，這樣能夠提高產(chǎn)業(yè)之間合作的效率，同時(shí)能夠縮短產(chǎn)品研發(fā)周期，獲得共同的發(fā)展。在過(guò)去，很多設(shè)備和零件的結(jié)構(gòu)和接口以及通信協(xié)議沒(méi)有形成統(tǒng)一的規(guī)劃，這樣很多企業(yè)在進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，就存在很大的技術(shù)弊端。同時(shí)在一些電氣設(shè)備的接口、電機(jī)的接口、電源接口的功能部件沒(méi)有形成統(tǒng)一的規(guī)范，這樣就會(huì)造成沒(méi)法進(jìn)行大規(guī)模的批量開(kāi)發(fā)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)也是一件很麻煩的事情。因此模塊化發(fā)展更好促進(jìn)產(chǎn)業(yè)之間的信息融合和共同進(jìn)度，同時(shí)模塊化發(fā)展也能夠降低產(chǎn)品的成本，為產(chǎn)品規(guī)模化提高了可靠的保障。

4.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展對(duì)于電力行業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要，對(duì)于提高供電系統(tǒng)的安全性和可靠性提供了可靠的技術(shù)保障，因此各個(gè)電力企業(yè)需要結(jié)合自己發(fā)展趨勢(shì)制定合理發(fā)展政策，更好促進(jìn)電力企業(yè)的發(fā)展。

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