電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

張東星

摘 要：科學(xué)技術(shù)是推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?，而電氣自?dòng)化技術(shù)是社會(huì)高度發(fā)展的產(chǎn)物。近年來，各個(gè)學(xué)科技術(shù)協(xié)同發(fā)展，帶動(dòng)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使其在電氣工程中得到廣泛應(yīng)用。究其根本，電氣自動(dòng)化技術(shù)是電氣工程發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)于社會(huì)化大生產(chǎn)有著重要意義。因此，本文闡述了電氣自動(dòng)化技術(shù)的含義和應(yīng)用特點(diǎn)，分析了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用。

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

中圖分類號(hào)：TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）26-0059-03

Abstract： Science and technology are an important driving force for social and economic development， and electrical automation technology is the product of a highly developed society. In recent years， the coordinated development of various disciplines and technologies has led to the development of electrical automation technology， which has been widely used in electrical engineering. Fundamentally， electrical automation technology is an inevitable trend in the development of electrical engineering， and is of great significance to socialized mass production. Therefore， this paper explained the meaning and application characteristics of electrical automation technology， and analyzed the practical application of electrical automation technology in electrical engineering.

Keywords： electrical automation technology;electrical engineering;application

自人類社會(huì)進(jìn)入電氣化時(shí)代以來，電氣設(shè)備的出現(xiàn)和大量應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的進(jìn)步，也促進(jìn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)具有系統(tǒng)化、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，因而越來越多地應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域，應(yīng)用價(jià)值顯著[1-3]。為了使電氣工程更好地服務(wù)各行各業(yè)，人們有必要將電氣自動(dòng)化技術(shù)與電氣工程完美結(jié)合，更好地推動(dòng)電氣工程建設(shè)。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1 定義

當(dāng)前，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在很多行業(yè)中得到大規(guī)模的應(yīng)用，極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。電氣自動(dòng)化技術(shù)是一種將自動(dòng)控制和自動(dòng)檢驗(yàn)有機(jī)結(jié)合的新技術(shù)，其目的在于對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)[4-5]。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以減輕人工操作負(fù)擔(dān)，確保電氣系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，避免出現(xiàn)問題[6-8]。

1.2 應(yīng)用原則

電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的基本原則就是充分發(fā)揮經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，與計(jì)算機(jī)配合使用，使系統(tǒng)朝信息化、智能化的方向發(fā)展，為社會(huì)發(fā)展提供更多的便利。電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠有效地將電氣和機(jī)械聯(lián)系起來，如果無法滿足基本工藝要求，就無法達(dá)到實(shí)際生產(chǎn)和使用要求。在選擇電氣設(shè)備時(shí)，要綜合考量多項(xiàng)因素，如設(shè)備質(zhì)量、操作便捷性。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 技術(shù)涵蓋面廣

電氣自動(dòng)化技術(shù)涉及的學(xué)科非常廣泛，是一種多學(xué)科交叉的技術(shù)，隨著相關(guān)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其專業(yè)化程度更高[9-11]。就現(xiàn)階段而言，其更多地依賴電子信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。因此，在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，硬件就顯得非常重要，它是電氣自動(dòng)化技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)。軟件對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)來說也有重要意義，其決定了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)行效果。因此，人們要結(jié)合詳細(xì)的使用情況來設(shè)計(jì)不同的技術(shù)實(shí)施方案。

2.2 自我調(diào)節(jié)性能強(qiáng)

電氣自動(dòng)化技術(shù)可以大幅度地減少電力系統(tǒng)的響應(yīng)和時(shí)間，以便隨時(shí)隨地調(diào)整電力系統(tǒng)，極大地提高了電力系統(tǒng)的工作性能，確保其穩(wěn)定、安全地運(yùn)行[12-14]。此外，智能控制器的使用為電氣自動(dòng)化系統(tǒng)添加了自我調(diào)節(jié)目的，可以打破空間限制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離調(diào)控。這種實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離自我調(diào)節(jié)功能也為電力系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)控提供了技術(shù)支持。

2.3 信息化程度高

電氣自動(dòng)化技術(shù)的信息化程度高，若電氣工程采用電氣自動(dòng)化技術(shù)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)自身具備監(jiān)控能力，在出現(xiàn)故障時(shí)能馬上進(jìn)行反饋，工作人員能夠及時(shí)、全面地掌握各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況。除此之外，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的軟硬件設(shè)備必須滿足電氣工程使用需求。因而，電氣工程的發(fā)展依托于信息技術(shù)的發(fā)展，其信息化程度越高，電氣自動(dòng)化調(diào)控水平越高。

2.4 易于優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣設(shè)備設(shè)計(jì)人員要掌握和熟練地運(yùn)用電氣基本知識(shí)，確保電氣設(shè)備設(shè)計(jì)質(zhì)量合格，滿足使用者的需求。電氣自動(dòng)化技術(shù)融入了多種技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)。當(dāng)前，電氣設(shè)計(jì)要合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，加快設(shè)計(jì)速度，減少設(shè)計(jì)耗時(shí)，提升設(shè)計(jì)質(zhì)量。一旦發(fā)現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)人員可以在計(jì)算機(jī)上快速進(jìn)行修改。所以，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了電氣設(shè)計(jì)的發(fā)展，換句話說，電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用優(yōu)化了電氣工程設(shè)計(jì)。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的實(shí)際應(yīng)用

現(xiàn)階段，電氣工程的發(fā)展已經(jīng)和電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展密不可分。電氣工程是一個(gè)復(fù)雜且技術(shù)綜合性很強(qiáng)的系統(tǒng)工程。為了最大限度地提高系統(tǒng)工作的安全性與可靠性，發(fā)電廠的分散控制自動(dòng)化系統(tǒng)、變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)、電網(wǎng)電力調(diào)度系統(tǒng)、配電控制系統(tǒng)等領(lǐng)域已經(jīng)大量地使用了電氣自動(dòng)化技術(shù)，并且取得不錯(cuò)的效果。

3.1 發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

作為電能的生產(chǎn)單位，發(fā)電廠大多利用電氣自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)分散控制系統(tǒng)管理。其采用以太網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、工程控制單元等進(jìn)行分層布置，并對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行集中整合、分析和處理，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控并診斷各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀況，提高生產(chǎn)效率，逐漸朝網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。

3.2 變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用

作為電力變換場(chǎng)所，變電站可以利用電氣自動(dòng)化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)和安全監(jiān)管。變電站不僅可以利用總線監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)控，打破傳統(tǒng)的人力監(jiān)控模式，節(jié)約運(yùn)行成本，提升運(yùn)行效率，還可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地進(jìn)行監(jiān)控，確保各項(xiàng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，使得無人值班的管理模式成為可能。但是，就應(yīng)用現(xiàn)狀來看，仍有一系列技術(shù)問題急需解決。變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.3 電網(wǎng)電力調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用

電網(wǎng)電力調(diào)度系統(tǒng)可以應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，構(gòu)建安全、穩(wěn)定、可靠的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。它以電氣自動(dòng)化技術(shù)為核心，同時(shí)融入信息處理與控制技術(shù)，并通過人機(jī)交互來實(shí)現(xiàn)“遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)”的有效調(diào)度，提高電網(wǎng)電力調(diào)度效率。除此之外，還能夠根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)律來分析電網(wǎng)運(yùn)行優(yōu)勢(shì)，并針對(duì)可能出現(xiàn)的問題及時(shí)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，便于工作人員處理相關(guān)問題。

3.4 配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

配電系統(tǒng)主要針對(duì)的是變配電環(huán)節(jié)。在我國(guó)配電管理自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建設(shè)過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用規(guī)模較小，更多的是依托通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的監(jiān)控和管理。當(dāng)前主要有三種適用于配電管理的自動(dòng)化控制模式，分別為集中監(jiān)控、就地控制以及配電管理與集中監(jiān)控相結(jié)合的自動(dòng)化控制。我國(guó)主要采用集中監(jiān)控以及配電管理與集中監(jiān)控相結(jié)合的模式，兩種模式均是分布式結(jié)構(gòu)。配電管理自動(dòng)化控制系統(tǒng)示例如圖2所示。

4 結(jié)語

我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)起步較晚，但是發(fā)展迅速，電氣自動(dòng)化技術(shù)目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電氣工程中。隨著5G技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)積極吸納這些高新技術(shù)，將會(huì)得到更進(jìn)一步的發(fā)展，從而更好地應(yīng)用于電氣工程中，服務(wù)社會(huì)。所以，電氣設(shè)計(jì)者要學(xué)習(xí)并掌握更多電氣自動(dòng)化理論，了解電氣自動(dòng)化技術(shù)的基本特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，明確電氣工程對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需求，順應(yīng)電氣工程發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)電氣工程技術(shù)創(chuàng)新，完善技術(shù)管理體系，充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的作用。

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