自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究①

郝建磊 李兆儒

【摘 ?要】隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，信息技術(shù)為電氣自動(dòng)化的發(fā)展帶來(lái)了新的機(jī)遇。電氣自動(dòng)化的廣泛運(yùn)用為提高人們的生活水平發(fā)揮著重要作用，有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。在信息技術(shù)的推動(dòng)下，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了長(zhǎng)足進(jìn)展，在電氣工程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，使電氣工程的工作效率變得越來(lái)越高。本文闡述了電氣工程及電氣自動(dòng)化的基本概念，通過(guò)分析現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化在我國(guó)電氣工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與問(wèn)題，探討了電氣自動(dòng)化在電氣工程中幾方面的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化;電氣工程;應(yīng)用探討

1引言

隨著科技的發(fā)展，信息技術(shù)的提升，電氣自動(dòng)化技術(shù)日趨完善，其在電氣工程中的應(yīng)用變得十分廣泛并取得了良好的成果。電氣自動(dòng)化所覆蓋到的行業(yè)廣泛，所涉及領(lǐng)域眾多，其中電氣工程是電氣自動(dòng)化發(fā)展受益最直接和成效最為明顯的領(lǐng)域和行業(yè)。電氣工程的應(yīng)用一般可以分為兩種模式，一種是基于控制理念進(jìn)行應(yīng)用設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的高效率維護(hù)，方便整體系統(tǒng)的運(yùn)行。另一種是集中式統(tǒng)一處理方法，可以實(shí)現(xiàn)管理信息的集中控制和處理，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)信息處理能力的提高。電氣自動(dòng)化是指在生產(chǎn)管理過(guò)程中使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障檢測(cè)和信息處理以及其他自動(dòng)化操作。

2電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

目前，電氣自動(dòng)化已廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)和領(lǐng)域，從日常生活中的家用電路，到國(guó)家航天航空的自動(dòng)化，電氣自動(dòng)化已成為支持中國(guó)進(jìn)步和發(fā)展的重要技術(shù)基礎(chǔ)。電氣自動(dòng)化也是我國(guó)電氣工程發(fā)展的重要設(shè)計(jì)原則和目標(biāo)。在電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)明確電氣設(shè)備與機(jī)械設(shè)備之間的關(guān)系。做好兩者之間的連接，才能實(shí)現(xiàn)電氣工程與機(jī)械工程的融合，建立兩類工程之間的穩(wěn)定關(guān)系，使用先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)來(lái)改善應(yīng)用結(jié)果的最終目標(biāo)。具體地，應(yīng)首先連接信號(hào)傳輸組件，并在操作方便后輸入電氣設(shè)備信息，最后進(jìn)行電氣設(shè)備的信號(hào)處理和輸出。在這個(gè)過(guò)程中，要充分發(fā)揮微電腦的功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)信息輸入和智能分析，最終得到具有較高準(zhǔn)確率的反饋信息，方便電氣工程系統(tǒng)整體運(yùn)行狀況的判斷。

與其他技術(shù)手段相比，電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用具有兩大明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，電氣自動(dòng)化技術(shù)極大地促進(jìn)了電氣工程設(shè)備智能化的發(fā)展。現(xiàn)如今，隨著人們對(duì)設(shè)備運(yùn)行的要求不斷提高，智能化和人性化的設(shè)計(jì)越來(lái)越受到人們歡迎，這就使得電氣自動(dòng)化技術(shù)在諸多范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。電氣自動(dòng)化作為電氣工程發(fā)展中的全新管理模式，不僅促進(jìn)了智能化管理的實(shí)現(xiàn)，而且實(shí)現(xiàn)了電氣系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合，使得電氣工程在今后的發(fā)展過(guò)程中呈現(xiàn)出了極大的智能化特點(diǎn)。如此看來(lái)，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中具有無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)，因而也具有極大的發(fā)展?jié)摿?。此外，發(fā)揮了電氣自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。各類常規(guī)電氣設(shè)備，都需要對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)狀況時(shí)才能得到有效的處理。因此在選擇監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備的技術(shù)時(shí)，必須要充分了解技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)合實(shí)際情況采取有針對(duì)性的方案和措施，才能進(jìn)一步防止該技術(shù)應(yīng)用后的隱患。在電氣工程中全面應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠從一定程度上實(shí)現(xiàn)電氣線路和電氣設(shè)備運(yùn)行狀況的監(jiān)測(cè)，利用該種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)能夠更好地整理分析收集到的數(shù)據(jù)，同時(shí)更好地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行中可能出現(xiàn)的隱患，并對(duì)已經(jīng)發(fā)生的故障進(jìn)行分析和處理。

3電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用探討

3.1在變電站中的應(yīng)用

將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中，與傳統(tǒng)的人工操作與檢測(cè)相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)，一方面可以提高對(duì)電站監(jiān)控的速度與效果，另一方面也可以有效的提升變電站運(yùn)行和維護(hù)的層次，因此在無(wú)人看管的情況下也可以實(shí)現(xiàn)電氣工程的自動(dòng)監(jiān)管。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備全方位的了解和監(jiān)控，使工作人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行狀況中的故障和缺陷。從變電站未來(lái)的發(fā)展方向來(lái)看，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用替代了以往的電磁式裝置。它可以實(shí)現(xiàn)全部電氣設(shè)備的微機(jī)化，通過(guò)計(jì)算機(jī)屏幕更為清晰直觀的展示整個(gè)系統(tǒng)的操作過(guò)程。此外，通過(guò)淘汰原有的電纜傳輸電力信號(hào)，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效地保證數(shù)據(jù)的安全傳輸。最后，變電站也可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和運(yùn)行管理的自動(dòng)化。變電站自動(dòng)化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和方向，也是電氣工程自動(dòng)化過(guò)程中關(guān)鍵的組成，對(duì)推動(dòng)電力系統(tǒng)科學(xué)、系統(tǒng)、完善的發(fā)展具有十分重要的意義。

3.2在電氣工程電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度一般由自動(dòng)化電廠的信點(diǎn)通道、站端和控制中心組成。其中，電網(wǎng)調(diào)度工作站是最為重要的部分。將電氣自動(dòng)化應(yīng)用于電氣工程中的電網(wǎng)調(diào)度，就是利用系統(tǒng)局域網(wǎng)將區(qū)域內(nèi)多個(gè)站點(diǎn)的測(cè)量監(jiān)控設(shè)備連接在一起，通過(guò)電網(wǎng)調(diào)動(dòng)服務(wù)器和自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)安全運(yùn)行中的經(jīng)濟(jì)調(diào)度，從而可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效的監(jiān)督和分析。具體來(lái)說(shuō)，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以更好地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)荷的自動(dòng)測(cè)試，通過(guò)分析收集到的數(shù)據(jù)，工作人員可以迅速確定電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的故障，提高故障檢修的速度，為電網(wǎng)系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行提供保障。

3.3在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用也是十分重要的方面。從分散監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)上來(lái)看，其構(gòu)造通常呈現(xiàn)為分層分布式，并且由以太網(wǎng)、過(guò)程控制單元、高速通訊網(wǎng)、運(yùn)行工作站、工作人員等多個(gè)部分組成。電氣自動(dòng)化技術(shù)可以直接應(yīng)用于過(guò)程控制單元的輸入、輸出、主控單元，接收過(guò)程中的各類信號(hào)。對(duì)這些接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和運(yùn)算后，形成可以進(jìn)行實(shí)時(shí)展示的數(shù)據(jù)，再利用打印設(shè)備將運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行輸出，為工作人員提供決策支持，最終實(shí)現(xiàn)電力過(guò)程的監(jiān)測(cè)、控制和連鎖保護(hù)。此外，電力自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)人機(jī)接口的通訊，過(guò)程控制單元從運(yùn)行工作站中發(fā)出指令，將信息及時(shí)的發(fā)送至工作人員，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組設(shè)備更為高效的實(shí)時(shí)監(jiān)控與控制。更為重要的是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)組態(tài)的診斷與維護(hù)，幫助修改設(shè)置電氣工程。

4電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用的問(wèn)題

在電氣工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)首先要考慮節(jié)能問(wèn)題。特別是在建筑電氣工程中，存在較為嚴(yán)重的電力浪費(fèi)現(xiàn)象，這主要是因?yàn)殡娐飞系碾娮璨荒芡耆?，?dāng)電流流經(jīng)電路時(shí)就會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，從而造成電能的浪費(fèi)。此外，目前我國(guó)電力工程的規(guī)模都比較大，用電設(shè)施多，電路復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也會(huì)導(dǎo)致電力資源的浪費(fèi)。其次，還要考慮到電氣自動(dòng)化設(shè)備在應(yīng)用時(shí)十分容易受到外界環(huán)境的影響，使得系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性得不到有效的保障。外界影響因素一般包括溫度、濕度、氣壓等，這些因素通過(guò)影響電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性來(lái)影響其運(yùn)行狀況，最終導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常工作。為進(jìn)一步推進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，針對(duì)目前電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用的問(wèn)題，一方面應(yīng)該優(yōu)化電氣自動(dòng)化的節(jié)能措施，另一方面也要做好防護(hù)措施，避免電氣設(shè)備受環(huán)境因素的影響。

5總結(jié)

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷擴(kuò)大，電力系統(tǒng)的發(fā)展不再是安全保護(hù)和自動(dòng)調(diào)整過(guò)程的主要目的。而是逐漸提高電力系統(tǒng)容量，以滿足穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)調(diào)度系統(tǒng)和綜合自動(dòng)化管理的需求。將電氣自動(dòng)化應(yīng)用于電氣工程中，一方面可以實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，另一方面也可以減少人工分散操作的失誤，從而有效的保障電氣系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

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