電氣工程中電氣與自動(dòng)化技術(shù)的融合應(yīng)用

徐振偉，李 香，劉 靜

（揚(yáng)州萬泰電子科技有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

0 引 言

作為一個(gè)工業(yè)大國，我國在電氣工程方面的投入數(shù)額越大越多，對(duì)于電氣工程技術(shù)的研發(fā)也越來越重視。電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于許多的領(lǐng)域均有明顯的推動(dòng)作用，尤其是空調(diào)領(lǐng)域以及建筑行業(yè)。實(shí)際上，得益于電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，這兩個(gè)行業(yè)迅速發(fā)展起來，才有今天的局面?？傮w來說，電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于工程和日常生活均起到了重要推動(dòng)作用，同時(shí)，這也可以表明電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展具有重要的意義。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)簡述

電氣自動(dòng)化就是機(jī)器自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，即無人操作，機(jī)器能夠接收、分析以及獨(dú)自完成指定內(nèi)容，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有利于推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。

2 電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的定義

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)由幾個(gè)部分共同組成，主要起到接收相關(guān)設(shè)備傳輸信號(hào)以及處理信號(hào)、輸出信號(hào)的作用。在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分中，起到最重要作用的部分是執(zhí)行終端，如發(fā)電廠、變電站等。此外，還有調(diào)度端和控制端也是必不可少的部分。在自動(dòng)化系統(tǒng)的工作內(nèi)容方面，由于工作內(nèi)容的順序不同，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)起到截然不同的作用，但主要作用還是輔助電氣系統(tǒng)相應(yīng)數(shù)據(jù)的分析以及整體控制。一般情況下，按照工作內(nèi)容的不同，可以分為三個(gè)部分來考慮：其中一部分主要是采集電氣終端、系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，這一工作內(nèi)容主要是幫助調(diào)度工作；還有一部分內(nèi)容是幫助分析獲取的電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀況，判斷數(shù)據(jù)的有效性和真實(shí)性，這一內(nèi)容是由控制端來完成；此外，自動(dòng)化技術(shù)還能夠被用來執(zhí)行控制端的最終指令。除了以上提到的一些作用和功能，電氣系統(tǒng)的自動(dòng)化系統(tǒng)還可以在電氣工程中起到遙信、遙調(diào)以及遙測(cè)等方面作用。電氣系統(tǒng)能夠基于實(shí)際需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制，該系統(tǒng)目前是處于不斷改進(jìn)和更新狀態(tài)的。在未來，針對(duì)現(xiàn)階段電氣系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的不良運(yùn)行狀態(tài)、各種事故，有必要在自動(dòng)化控制系統(tǒng)的安全性方面加以改善和提高。因此，以后的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)必須要添加自我檢查以及自我診斷功能。

3 電氣自動(dòng)化在電氣工程中融合應(yīng)用的設(shè)計(jì)理念

電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用代表了科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步，對(duì)于許多領(lǐng)域的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。例如，電氣自動(dòng)化技術(shù)有利于促進(jìn)電子信息技術(shù)以及通信技術(shù)的發(fā)展。對(duì)于電氣工程行業(yè)來說，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)操作的實(shí)時(shí)性監(jiān)控和管理，同時(shí)幫助分析評(píng)估相關(guān)數(shù)據(jù)，并收集操作中出現(xiàn)的各類故障和問題，幫助改善電氣工程的安全性問題。關(guān)于電氣自動(dòng)化融合技術(shù)的設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)理念，可以分為如下3個(gè)方面進(jìn)行分析。首先是集中化理念。該理念的主要作用是確保工程的順利展開。其次是現(xiàn)場(chǎng)總線理念，這一理念的運(yùn)用主要是為了幫助工程的協(xié)調(diào)，同時(shí)便于進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，體現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)的特點(diǎn)。最后是遠(yuǎn)程化設(shè)計(jì)理念。這一理念主要是為了節(jié)省資源，避免電纜的大量應(yīng)用，同時(shí)還能夠改善電力系統(tǒng)的安全以及穩(wěn)定性能。

3.1 集中化設(shè)計(jì)理念

電氣工程中，由于大多數(shù)功能需要采用相同的處理器，這就增加了處理器的工作負(fù)擔(dān)，一旦處理器出現(xiàn)故障，整個(gè)電氣工程可能會(huì)就此癱瘓。就電子監(jiān)控層面來看，由于電子監(jiān)控對(duì)象的增多，設(shè)備需要同時(shí)處理較多信息，這時(shí)，設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)可能就會(huì)受到阻礙，如果此時(shí)恰好遇到電纜數(shù)量有限的情況，工程系統(tǒng)就不能順利運(yùn)行。同時(shí)，這也會(huì)增加整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。因此，就需要利用到集中化處理理念[2]。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線式設(shè)計(jì)理念

現(xiàn)場(chǎng)總線式設(shè)計(jì)理念是在結(jié)合實(shí)際需要的基礎(chǔ)上，跨越不同的間隔，幫助提高控制操作的便利性。現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)計(jì)理念融合了多種先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，能夠大大降低由設(shè)備間隔不同產(chǎn)生阻礙的不利影響[3]。

3.3 遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)理念

電氣自動(dòng)化技術(shù)包含遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)理念，能幫助節(jié)省電纜使用量，降低工程的生產(chǎn)成本。此外，遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)理念還能夠提高系統(tǒng)其他性能，幫助其他操作順利完成。遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)理念也會(huì)存在一些不足之處，如增加電氣的通信負(fù)荷，如果是大型電氣工程，就不再適用于遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)理念。

4 電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的融合應(yīng)用

4.1 電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

對(duì)于電氣工程，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以顯著改善資源利用率，尤其是在電網(wǎng)調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方面。調(diào)度系統(tǒng)主要組成部分包括變電站、工作站及調(diào)度中心等。目前的調(diào)度系統(tǒng)充分利用了電氣自動(dòng)化技術(shù)，在生產(chǎn)周期方面，相較于之前明顯縮短，幫助改善資源的利用率，幫助完善電網(wǎng)調(diào)動(dòng)，促進(jìn)電氣工程的工作開展。盡管如此，由于電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的完成需要嚴(yán)格保證連接設(shè)備的中心計(jì)算機(jī)和中心服務(wù)器緊密連接、準(zhǔn)確對(duì)接，需要由比較專業(yè)的技術(shù)人才操作，所以普及的范圍有限[4]。但是總體來說，電氣自動(dòng)化技術(shù)有利于幫助系統(tǒng)完成實(shí)時(shí)檢測(cè)任務(wù)，同時(shí)幫助分析相關(guān)數(shù)據(jù)。

4.2 電氣工程管理中的應(yīng)用

就目前的電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的管理而言，使用系統(tǒng)編程和調(diào)試可以對(duì)電氣工程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集和管理，通過對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作數(shù)據(jù)的科學(xué)分析能有效地降低系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率，能夠有效提升工程的穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)也能降低生產(chǎn)成本。

4.3 繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用

通常的電氣工程中，都會(huì)有繼電保護(hù)裝置，這個(gè)裝置的主要作用就是針對(duì)突發(fā)故障進(jìn)行處理，在故障出現(xiàn)時(shí)，通過及時(shí)切斷設(shè)備線路，以保護(hù)系統(tǒng)其他部分不被損害。可以說，繼電保護(hù)裝置擔(dān)任了電氣工程的主要保護(hù)任務(wù)[5]。除了重要的保護(hù)功能，繼電保護(hù)裝置還有利于遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控的開展，幫助管理者及時(shí)掌握工程各個(gè)參數(shù)變化，有利于遠(yuǎn)程控制技術(shù)發(fā)揮作用。同時(shí)，該裝置通過記錄不良情況，幫助管理者進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的有效運(yùn)行?？傮w來說，繼電保護(hù)裝置自動(dòng)技術(shù)的使用，有效地保證了系統(tǒng)各部分的管理力度，有助于實(shí)現(xiàn)各個(gè)線路之間的配合工作，大大節(jié)省了人力和物力。

4.4 變電站中的應(yīng)用

目前，大多數(shù)的變電站中都采用了電氣自動(dòng)化技術(shù)，形成了一個(gè)綜合性自動(dòng)化系統(tǒng)，這一系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多形式監(jiān)控變電站各個(gè)部分。此外，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用還有利于優(yōu)化其他裝置的功能，如繼電保護(hù)裝置以及信號(hào)管理系統(tǒng)之間的聯(lián)系，有助于功能重組，提高工作效率[6]。變電站的操作通常是由專業(yè)技術(shù)人員完成，主要是輔助監(jiān)控和檢測(cè)任務(wù)開展?？傮w來說，目前應(yīng)用了綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的變電站更加的智能和高效。

5 電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的改善措施

5.1 樹立以人為本的服務(wù)理念

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的到來，我國科學(xué)技術(shù)水平大幅度提高，各行各業(yè)都需要奉行以人為本的服務(wù)理念，即使是新型科技也不例外。在未來，將人為本的服務(wù)理念應(yīng)用于先進(jìn)科技之中，有利于提高管理機(jī)制的管理效率，除此之外，還可以做到根據(jù)個(gè)人特點(diǎn)來進(jìn)行電氣工程配置，提高電力工作效率。事實(shí)上，促進(jìn)以人為本服務(wù)理念應(yīng)用于電氣自動(dòng)化中，有利于提高電氣工程的有效性以及可靠性[7]。

5.2 加強(qiáng)科技創(chuàng)新

目前，我國的科技創(chuàng)新能力仍處于發(fā)展階段，而發(fā)展起步較晚的電氣自動(dòng)化技術(shù)更需要不斷的改進(jìn)?？萍甲鳛榘l(fā)展的重要?jiǎng)恿?，不僅僅需要理論的支持，更需要技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)[8]。技術(shù)只有在實(shí)際工作中發(fā)揮作用，才能有效提升其價(jià)值。目前我國的電氣自動(dòng)化技術(shù)遠(yuǎn)不如工業(yè)發(fā)展強(qiáng)國，只有加大投資力度，引進(jìn)更多優(yōu)秀人才，在技術(shù)上面不斷創(chuàng)新發(fā)展，針對(duì)現(xiàn)有的不足之處，結(jié)合實(shí)際內(nèi)容不斷改進(jìn)，才能保證電氣自動(dòng)化技術(shù)在未來的快速發(fā)展。

5.3 實(shí)現(xiàn)平臺(tái)開放化、系統(tǒng)化

一般情況下，電氣工程的電氣自動(dòng)化技術(shù)需要在特定的平臺(tái)才能開展，可以說，技術(shù)平臺(tái)對(duì)于電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施至關(guān)重要[9]。國外在技術(shù)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了開放化和系統(tǒng)化，這就保證了電氣設(shè)備在工程中能夠發(fā)揮較高的效率。實(shí)現(xiàn)平臺(tái)自動(dòng)化，就需要通過專業(yè)技術(shù)人員更新監(jiān)管體制，同時(shí)保證管理操作的規(guī)范性[10]，進(jìn)而幫助實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的系統(tǒng)運(yùn)行。

6 結(jié) 論

在未來，電氣工程的電氣自動(dòng)化技術(shù)需要向更高的穩(wěn)定性、可靠性以及安全性等方面發(fā)展。在這一過程中，不僅電氣自動(dòng)化技術(shù)得以全面發(fā)展，電氣工程也將會(huì)朝著自動(dòng)智能化方向發(fā)展。而目前的電氣自動(dòng)化技術(shù)仍不夠成熟，在實(shí)際應(yīng)用方面還需要大幅度改進(jìn)。因此，電氣自動(dòng)化技術(shù)需要人們深入探究與創(chuàng)新。