電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

李德

摘要：電氣工程作為建筑工程的重要組成部分，會直接影響建筑工程使用性能。計(jì)算機(jī)發(fā)展衍生了自動化技術(shù)，有助于減少人工勞力投入，實(shí)現(xiàn)了電氣工程的無人值守。電氣自動化需要同時(shí)有硬件和軟件的支持，包括PLC、自動化設(shè)備、管理軟件平臺等，為電氣自動化發(fā)展提供支撐。新時(shí)期下，電氣工程自動化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)中，如樓宇自動管理等，無需人工操作即可實(shí)現(xiàn)自動化操控，降低了人工成本、提高了運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù)、電氣工程、應(yīng)用分析

一.電氣自動化技術(shù)的特性

1.集中性。在電氣工程中運(yùn)用電氣自動化技術(shù)還可以對現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行集中的控制以及管理。在電氣工程中常見的系統(tǒng)是集中監(jiān)控系統(tǒng)，可以將電力設(shè)備的運(yùn)行情況通過圖像來進(jìn)行表示，并且還可以將現(xiàn)場所有的控制系統(tǒng)進(jìn)行集中的連接，利用這種監(jiān)控系統(tǒng)最大程度地提高了工作人員的工作效率以及工作質(zhì)量，但是這種系統(tǒng)也有一定的不足之處，例如會使整個電網(wǎng)運(yùn)行的承載力加大，再加上這種系統(tǒng)并不是那么的成熟，處理方式具有單一的特征，很有可能會降低整個控制的速度，與此同時(shí)在這一系統(tǒng)中需要運(yùn)用多個電線，電線的數(shù)量是比較多的，很容易造成不可挽回的安全隱患。

2.遠(yuǎn)程性。在以往電氣工程實(shí)際作業(yè)過程中，往往需要較大的人力物力才能保證電氣工程體現(xiàn)出較為明顯的實(shí)用價(jià)值。而在應(yīng)用電氣自動化技術(shù)后可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化管理，無論是電纜數(shù)量還是系統(tǒng)運(yùn)行，都能從某種程度上進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，這樣一方面可以極大程度上幫助電力企業(yè)節(jié)約成本，另一方面也能促使工作人員實(shí)現(xiàn)精簡化操作。然而在實(shí)際操作時(shí)需增加相應(yīng)數(shù)量的通訊設(shè)備，所以存在一定的難度。

3.可控制性。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電氣工程和電氣自動化技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。由于現(xiàn)代城市發(fā)展的加速，自動化技術(shù)對許多產(chǎn)業(yè)發(fā)展的依賴性越來越強(qiáng)。因此，電氣自動化技術(shù)占有越來越高的地位。隨著電氣工程應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，電氣自動化技術(shù)的可控性也面臨著人們更高的要求。由于電氣自動化技術(shù)是不可缺少的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此利用電氣自動化技術(shù)可以獲得大量的外圍信息，這些信息需要經(jīng)過處理，形成具有很強(qiáng)可控性的信息控制管理系統(tǒng)，提高了電氣自動化技術(shù)的可控性，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定，而且可以極大地促進(jìn)我國各方面的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

二.電氣自動化技術(shù)的發(fā)展和實(shí)際運(yùn)用優(yōu)勢

1.不用建立控制模塊

在對自動化控制系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，會發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的電子自動化控制系統(tǒng)需要借助相應(yīng)的控制器來完成技術(shù)操作，并且在發(fā)現(xiàn)被控制的對象所具有的動態(tài)方程式較為復(fù)雜時(shí)，傳統(tǒng)意義上的自動化控制水平并不能夠達(dá)到相應(yīng)的層次高度，就會導(dǎo)致難以控制這一對象，這影響到該對象的控制模型的設(shè)計(jì)方案。如果并不能夠?qū)⑦@個傳統(tǒng)意義上的技術(shù)缺漏解決好，就會大大降低有關(guān)電氣自動化控制系統(tǒng)的工作效率。但如果進(jìn)行智能化的電子控制系統(tǒng)相關(guān)制作后，有關(guān)電氣的自動化技術(shù)就會使被控制的對象模型所進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)際工作量相對減少，并且能夠?qū)鹘y(tǒng)意義上的技術(shù)缺漏補(bǔ)充完整，將之前沒有預(yù)測出的有關(guān)電氣自動化技術(shù)的實(shí)際控制問題從其源頭上進(jìn)行解決。

2.更加方便地整改控制電氣系統(tǒng)

在電力系統(tǒng)進(jìn)行工作時(shí)，電氣自動化系統(tǒng)能讓電力系統(tǒng)相應(yīng)所需要的時(shí)間減少，電力系統(tǒng)可以按需調(diào)節(jié)，這樣就能夠使電氣系統(tǒng)的工作性能得到提高。并且電氣自動化系統(tǒng)還能夠自己進(jìn)行功能上的調(diào)節(jié)，新型的電氣自動化技術(shù)還能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離的調(diào)控功能，這就能夠使電力工程實(shí)現(xiàn)根本意義上的自動化調(diào)控打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.安全性強(qiáng)

安全性是電氣自動化技術(shù)引入的主要目標(biāo)之一。眾所周知，電氣系統(tǒng)的施工以及后續(xù)的使用往往包含一定的危險(xiǎn)性，一旦施工不規(guī)范或是后續(xù)系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)問題，很可能引發(fā)嚴(yán)重的后果。利用電氣自動化技術(shù)則能夠保證系統(tǒng)施工以及后續(xù)使用的安全性。這是因?yàn)樽詣踊南到y(tǒng)往往具備預(yù)警功能，在感知風(fēng)險(xiǎn)后能夠第一時(shí)間通過自動操作避免問題的影響持續(xù)擴(kuò)散，同時(shí)能夠防范電氣工程施工及后續(xù)運(yùn)行過程中因人為失誤等因素引發(fā)的安全問題。

三.電氣自動化在電氣工程中的具體應(yīng)用

1.變電站中的應(yīng)用

以往變電站的工作是由人來完成，工作效率不高，工作過程中存在誤差，既浪費(fèi)人力資源，又不能保證工作效率。將電氣自動化與變電站結(jié)合，就可以實(shí)現(xiàn)變電站的自動化監(jiān)測與控制。利用網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)對設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這不僅解放了勞動力，還提高了變電站的工作效率。電氣自動化技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)將監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸?shù)筋A(yù)先設(shè)好的計(jì)算機(jī)上，經(jīng)過分析處理后計(jì)算機(jī)自主發(fā)出正確的指令，保證工程獨(dú)立正確地運(yùn)行，徹底解放變電站的人力資源。

2.自動化分散測控系統(tǒng)

在發(fā)電過程中，發(fā)電廠之所以能夠正常發(fā)電，供應(yīng)大眾需求，是因?yàn)榉稚y控系統(tǒng)在其中發(fā)揮著重大作用。所以，在電氣工程中運(yùn)用電氣自動化技術(shù)就需要全面融合分散測控系統(tǒng)，讓其對整個發(fā)電環(huán)節(jié)進(jìn)行合理調(diào)控。在自動化分散測控系統(tǒng)中，主要包括以下部分：①工程師工作站，它是整個系統(tǒng)中的重要保障，它能夠?qū)崿F(xiàn)分散測控系統(tǒng)的后期維護(hù)與故障診斷目的，確保系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。②運(yùn)行員工工作站，它主要是用來接收工程師工作站下發(fā)的一些指令或是系統(tǒng)過程控制單元所發(fā)布的操作信息，故而在整個系統(tǒng)中起到交接作用。③過程控制單元，它在實(shí)際應(yīng)用過程中主要用于接收脈沖量、熱電偶等重要的電氣信息，從而通過有效分析信息得出相應(yīng)的結(jié)果，以此達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控分散測控系統(tǒng)的目的。這樣才能保證分散測控系統(tǒng)在發(fā)電廠工作期間體現(xiàn)出重要的實(shí)用價(jià)值。

3.發(fā)電廠的應(yīng)用

發(fā)電廠的監(jiān)控系統(tǒng)是憑借太網(wǎng)、過程控制單元和相關(guān)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)得以完成，布置形式為分層結(jié)構(gòu)。過程控制單元指實(shí)時(shí)工作的單元，憑借實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行過程單元的脈沖量和熱電阻等數(shù)據(jù)，并且給于及時(shí)處理，最終完成整個工作過程的檢測和控制，由于控制系統(tǒng)屬于分散性質(zhì)，顯示及操作功能能夠得到集中。一個工作站存在兩種模式：一個是工程師，另外是運(yùn)行員。設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)為工程師工作站主要的職責(zé)，以便維護(hù)系統(tǒng)的工作運(yùn)轉(zhuǎn);接收實(shí)時(shí)的信息及對指令的發(fā)送為運(yùn)行員工作站的主要的職責(zé)，同時(shí)把整合的相關(guān)信息傳送給工程師工作站。也有利于工作人員進(jìn)行控制工作。

4.自動化電網(wǎng)調(diào)度中心

電網(wǎng)調(diào)動中心也是電氣自動化在電氣工程中融合運(yùn)用的主要環(huán)節(jié)。一般而言，電網(wǎng)調(diào)度中心包括顯示器、控制器、工作平臺、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。通過科學(xué)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可將電網(wǎng)調(diào)度中心控制器與終端平臺、發(fā)電廠等部分進(jìn)行全面連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動化電網(wǎng)調(diào)度。它主要包括以下內(nèi)容：（1）自動化電網(wǎng)調(diào)度中心可依據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行情況分配調(diào)度任務(wù)，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的合理性及穩(wěn)定性;（2）它可以實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)中所需的電力負(fù)荷量進(jìn)行預(yù)測，這樣可保證即使在超負(fù)荷狀態(tài)下電力系統(tǒng)也能正常運(yùn)行;（3）自動化電網(wǎng)調(diào)度中心可對電力系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患將立即發(fā)出警報(bào)，避免電力企業(yè)遭受較大經(jīng)濟(jì)損失。

結(jié)語：

綜上所述，隨著電氣自動化技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用越來越廣泛，在電氣工程中相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)電氣工程的運(yùn)行規(guī)律以及運(yùn)行重點(diǎn)科學(xué)合理的選擇電氣自動化技術(shù)，并且將電氣自動化技術(shù)滲透到電氣工程中的各個環(huán)節(jié)中，提高電氣工程自動化和智能化的水平，這樣一來不僅保證了電力運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定運(yùn)行，還有效的保證了電氣工程的安全。

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