電氣工程中電氣自動(dòng)化融合技術(shù)的應(yīng)用

楊君

[摘 ? ?要]電氣自動(dòng)化融合技術(shù)應(yīng)用于電氣工程有助于實(shí)時(shí)監(jiān)控和設(shè)備智能化。從集中化、現(xiàn)場(chǎng)總線、遠(yuǎn)程化概述了電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)理念，從電網(wǎng)調(diào)度、變電站、發(fā)電廠分散控制以及狀態(tài)檢測(cè)等方面闡釋了電氣工程中電氣自動(dòng)化的融合應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)例從更新職責(zé)理念、加大技術(shù)研發(fā)力度、強(qiáng)化技術(shù)平臺(tái)開(kāi)放性等方面論述了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用對(duì)策。

[關(guān)鍵詞]電氣工程;電氣自動(dòng)化;電網(wǎng)調(diào)度;變電站

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）03–00–02

[Abstract]The application of electrical automation fusion technology in electrical engineering is conducive to real-time monitoring and equipment intelligence. This paper summarizes the design concept of electrical automation from centralization， fieldbus and remote， and explains the fusion application of electrical automation in electrical engineering from the aspects of power grid dispatching， substation， power plant decentralized control and state detection. On this basis， combined with examples， this paper discusses the application countermeasures of electrical automation technology in electrical engineering from the aspects of updating the concept of responsibility， increasing the strength of technology research and development， and strengthening the openness of technology platform.

[Keywords]electrical Engineering; electrical automation; power grid dispatching; substation

電氣工程在不同領(lǐng)域都有著不同的作用，而各領(lǐng)域的發(fā)展主要取決于電氣自動(dòng)化技術(shù)的具體運(yùn)用情況。電氣自動(dòng)化是指在無(wú)人操作的情況下，機(jī)器能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并完成一系列的相關(guān)工作，使人們的生活變得更加便捷。我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)目前仍處于摸索前進(jìn)的階段，還需加大對(duì)電氣工程中電氣自動(dòng)化融合技術(shù)的設(shè)計(jì)理念及應(yīng)用價(jià)值等方面的研究力度，從而切實(shí)發(fā)揮自動(dòng)化融合技術(shù)的作用，盡快實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)。本文就電氣自動(dòng)化融合技術(shù)的有效應(yīng)用展開(kāi)較為系統(tǒng)的研究，并提出相關(guān)對(duì)策，以期能為今后的研究和實(shí)踐工作提供一定的啟示。

1 電氣自動(dòng)化融合技術(shù)應(yīng)用的重要價(jià)值

1.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控

企業(yè)嚴(yán)格要求產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)追求經(jīng)濟(jì)效益，保質(zhì)保量完成產(chǎn)品生產(chǎn)，是企業(yè)實(shí)現(xiàn)效益最大化的重要渠道。運(yùn)用電氣自動(dòng)化融合技術(shù)，做到了對(duì)整個(gè)電氣工作流程的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控，有效提升了應(yīng)急和處理問(wèn)題的能力。尤其是在作業(yè)流程復(fù)雜與工作量逐漸增多的情形下，利用電氣自動(dòng)化融合技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)故障監(jiān)測(cè)等目的，充分挖掘潛在的隱患，提示工作快速處理，從而降低事故率，確保電氣工程穩(wěn)定與生產(chǎn)安全進(jìn)行[1]。

1.2 設(shè)備智能化

電氣工程設(shè)備的智能化與自動(dòng)化水平，直接影響企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程。在電子技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)下，電氣工程的自動(dòng)化水平逐漸提高，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用越發(fā)成熟，尤其是在引用電氣自動(dòng)化融合技術(shù)后，電氣工程設(shè)備智能化應(yīng)用水平有了質(zhì)的飛躍，使得生產(chǎn)事故的發(fā)生率變得越來(lái)越低，整個(gè)工程的工作質(zhì)量和效率越來(lái)越高，同時(shí)也促進(jìn)了電氣工程管理技術(shù)的發(fā)展。智能技術(shù)在電氣自動(dòng)化應(yīng)用中所表現(xiàn)出的實(shí)用性與適用性，有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)控制技術(shù)的技術(shù)缺陷，控制效率與科學(xué)性均得到了顯著提升。比如變電站的智能控制，可以利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)行控制。在信息技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，智能控制系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)判斷運(yùn)行狀態(tài)，最終自動(dòng)警告異常狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)安全、智能運(yùn)行，提高設(shè)備的整體穩(wěn)定度。

2 電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)理念

電氣自動(dòng)化技術(shù)有綜合性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在電子信息技術(shù)與通信技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用效果顯著，電氣自動(dòng)化技術(shù)可實(shí)時(shí)監(jiān)控電氣工程系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，科學(xué)分析數(shù)據(jù)資料，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與處理問(wèn)題，最大限度保證技術(shù)價(jià)值效用的發(fā)揮。融合技術(shù)理念的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用，也為電氣工程發(fā)展開(kāi)辟了新的方向，其指導(dǎo)作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①集中化。電氣工程系統(tǒng)運(yùn)行中，用相同處理器進(jìn)行集中處理，會(huì)致使處理器處于高負(fù)荷的運(yùn)行狀態(tài)。隨著電氣設(shè)備監(jiān)控對(duì)象數(shù)量的增多，電纜的使用量與成本會(huì)隨之增加，直接影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至?xí)龃笙到y(tǒng)的故障幾率。因此通過(guò)集中化的設(shè)計(jì)要求與理念，更利于強(qiáng)化電氣工程系統(tǒng)的性能。②現(xiàn)場(chǎng)總線?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)各部分功能作用的有效協(xié)調(diào)，甚至可發(fā)揮遠(yuǎn)程操作技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。在現(xiàn)代科技的發(fā)展帶動(dòng)下，現(xiàn)場(chǎng)總線式設(shè)計(jì)理念在很多科技產(chǎn)品中的應(yīng)用越發(fā)普及，設(shè)計(jì)理念更加注重實(shí)際需求，對(duì)各間隔應(yīng)用不同的功能，在電氣自動(dòng)化中的應(yīng)用越發(fā)成熟。尤其運(yùn)用遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)理念的優(yōu)勢(shì)，可有效降低設(shè)備間隔等相關(guān)物理量，更利于技術(shù)優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮。③遠(yuǎn)程化。可減少電纜使用量，降低生產(chǎn)成本，強(qiáng)化電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。需要說(shuō)明的是，這種設(shè)計(jì)理念會(huì)增大電氣的通訊負(fù)荷，不適用于大型電氣功能，因此在小型電氣功能中普遍應(yīng)用。

3 電氣工程中電氣自動(dòng)化的融合應(yīng)用

3.1 應(yīng)用于電網(wǎng)調(diào)度

優(yōu)化電網(wǎng)調(diào)度的模式，更利于推動(dòng)電網(wǎng)調(diào)度質(zhì)量持續(xù)改進(jìn)。電網(wǎng)調(diào)度的構(gòu)成復(fù)雜，包括控制中心、信點(diǎn)通道、站端等。電網(wǎng)調(diào)度中心作為“中心處理器”，具有多種復(fù)雜的控制形式，涵蓋發(fā)電廠等控制系統(tǒng)，并與整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行連接，對(duì)整體設(shè)備實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理;依托自動(dòng)化融合技術(shù)，發(fā)揮實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)控作用，隨時(shí)掌控電網(wǎng)調(diào)度情況;通過(guò)第一時(shí)間收集與整理相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行綜合性分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在或已經(jīng)發(fā)生的問(wèn)題[2]。此外，電網(wǎng)調(diào)度數(shù)據(jù)信息的完善程度，直接影響對(duì)電力運(yùn)行狀況與電網(wǎng)調(diào)度分析的精準(zhǔn)性，要盡可能地完善數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，使信息數(shù)據(jù)充分反映電力系統(tǒng)狀況，促進(jìn)電力系統(tǒng)更加完善與優(yōu)化。

3.2 應(yīng)用于變電站

傳統(tǒng)人工進(jìn)行的變電站操作及管理，受工作人員職業(yè)素養(yǎng)與業(yè)務(wù)能力的影響，難以在操作中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)變電，工作效率與質(zhì)量等情況不盡理，不利于變電站的現(xiàn)代化發(fā)展。因此，可將電氣自動(dòng)化融合技術(shù)引入變電站，依托各種智能化技術(shù)手段，對(duì)整個(gè)工作過(guò)程實(shí)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管，逐步降低人工費(fèi)用支出，提高工作的質(zhì)效性。這樣一來(lái)，不僅打破了傳統(tǒng)人力監(jiān)管的模式，還能破除以往工作中的瓶頸問(wèn)題。依托網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)監(jiān)控各個(gè)工作環(huán)節(jié)，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可真正實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班的管理模式。當(dāng)然，對(duì)于技術(shù)存在的不足也需給予充足的研究與經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，以便能夠不斷提升監(jiān)管成效，實(shí)現(xiàn)變電站的穩(wěn)定發(fā)展[3]。

在變電站設(shè)備中應(yīng)用電氣自動(dòng)化融合技術(shù)，可以動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行，及時(shí)掌握最新?tīng)顩r，防止電力系統(tǒng)發(fā)生故障。異常運(yùn)行的電力系統(tǒng)，穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，參數(shù)指標(biāo)也會(huì)隨之調(diào)整，而電氣自動(dòng)化融合技術(shù)能夠快速獲取異常數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過(guò)處理中心分析后明確故障的原因與部位，工作人員根據(jù)發(fā)出的警報(bào)指令，快速處理與高效解決問(wèn)題。因此，在變電站設(shè)備中應(yīng)用自動(dòng)化融合技術(shù)，更符合故障事前預(yù)防與事中處理的管理理念，以此夯實(shí)設(shè)備安全運(yùn)行與變電站穩(wěn)定發(fā)展的要求。

3.3 應(yīng)用于發(fā)電廠分散控制

電網(wǎng)覆蓋的面積龐大，隨著電力輸送距離的延長(zhǎng)，電力資源的利用率直接受到干擾，還需通過(guò)分散控制系統(tǒng)進(jìn)行處理。應(yīng)用分散控制系統(tǒng)可提高控制電力系統(tǒng)的力度，設(shè)置各級(jí)別的控制系統(tǒng)，更利于強(qiáng)化電網(wǎng)控制的成效。微型處理器是分散控制系統(tǒng)性能發(fā)揮的核心，可用于電網(wǎng)運(yùn)行控制與數(shù)據(jù)信息的采集，因此控制系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)繁瑣，不利于系統(tǒng)功用的充分發(fā)揮。在分散控制系統(tǒng)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化融合技術(shù)，利于系統(tǒng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力的提升，實(shí)時(shí)收集與分析動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，可降低事故發(fā)生率，更利于發(fā)電廠與電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。

3.4 應(yīng)用于狀態(tài)檢測(cè)

電氣自動(dòng)化融合技術(shù)有檢測(cè)電氣工程運(yùn)行狀態(tài)的作用，監(jiān)測(cè)技術(shù)整合電氣自動(dòng)化技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，通過(guò)獲取與分析數(shù)據(jù)信息，更利于識(shí)別潛在的危險(xiǎn)因素，判定故障發(fā)生的原因，從而提前消除故障。電氣工程主要根據(jù)預(yù)先設(shè)定的指標(biāo)參數(shù)自動(dòng)運(yùn)行，根據(jù)系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)的變動(dòng)，在警報(bào)系統(tǒng)不做出警示的情況下，及時(shí)判定發(fā)生異常的部分?jǐn)?shù)據(jù)，并根據(jù)對(duì)比結(jié)果自動(dòng)觸動(dòng)設(shè)定好的警報(bào)裝置，由工作人員根據(jù)警報(bào)信及時(shí)處理故障問(wèn)題，從而提升電氣工程的穩(wěn)定性，確保在最大程度上規(guī)避相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)[4]。

4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用對(duì)策

4.1 更新職責(zé)理念

隨著科技水平的提高和各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，“以人為本”的設(shè)計(jì)理念成為科技創(chuàng)新的核心內(nèi)容。這既符合人們生活需求，也順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，尤其對(duì)于電子自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，更應(yīng)當(dāng)樹(shù)立以人為本的自動(dòng)化技術(shù)服務(wù)理念，加強(qiáng)構(gòu)建科學(xué)管理模式與自動(dòng)化環(huán)境，以個(gè)性化配置電氣自動(dòng)化，推動(dòng)電力工程穩(wěn)中求進(jìn)。此外，在實(shí)際工作中，相關(guān)人員要深刻認(rèn)識(shí)到發(fā)展理念在應(yīng)用自動(dòng)化融合技術(shù)中所發(fā)揮的指導(dǎo)作用，充分結(jié)合實(shí)際創(chuàng)新工作觀念和職責(zé)理念。

4.2 加大技術(shù)研發(fā)力度

科技始終是第一生產(chǎn)力，尤其在電氣自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展進(jìn)程中，唯有不斷進(jìn)行理論與技術(shù)創(chuàng)新，才能切實(shí)發(fā)揮設(shè)備在社會(huì)生產(chǎn)等領(lǐng)域的作用。雖然我國(guó)電氣自動(dòng)化發(fā)展取得了不錯(cuò)的成績(jī)，但與國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比仍有較大差距。因此還需提高技術(shù)人員的職業(yè)素養(yǎng)與技能水平，增大對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)的投入;本著引進(jìn)來(lái)與走出去相結(jié)合的原則，積極借鑒國(guó)外優(yōu)秀技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，基于自身發(fā)展情況做出合理調(diào)整，從而加速電氣自動(dòng)化技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新的發(fā)展進(jìn)程，真正將“科技就是第一生產(chǎn)力”的理念貫徹到實(shí)處，從而最大程度地為產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化提速[5]。

4.3 強(qiáng)化技術(shù)平臺(tái)開(kāi)放性

運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，是提升電氣工程工作質(zhì)量和效率的必由之路，但其過(guò)于依賴智能化設(shè)備和技術(shù)平臺(tái)提供的支持，因此在運(yùn)用自動(dòng)化融合技術(shù)時(shí)，需要堅(jiān)持“開(kāi)放性”和“系統(tǒng)性”原則，優(yōu)化和完善相關(guān)平臺(tái)機(jī)制。通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)分析、共享信息資源，持續(xù)改進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，為融合技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造更大的空間。隨著技術(shù)平臺(tái)開(kāi)放性與系統(tǒng)性等特征的強(qiáng)化，技術(shù)人員也應(yīng)當(dāng)提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的管控水平，積極創(chuàng)新和完善監(jiān)管體制，促使電氣工程系統(tǒng)得以穩(wěn)定運(yùn)行。尤其電氣工程中電氣自動(dòng)化融合技術(shù)的有效應(yīng)用，有助于電力資源的優(yōu)化與高效利用，契合節(jié)約、高效等生產(chǎn)政策，建立資源節(jié)約型的可持續(xù)發(fā)展環(huán)境。

5 結(jié)束語(yǔ)

在新時(shí)代背景下，電氣工程中電氣自動(dòng)化的融合應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛，應(yīng)當(dāng)基于此種有利形勢(shì)不斷加大技術(shù)革新力度，從而能夠最大程度地改進(jìn)技術(shù)問(wèn)題，以便于能夠更好地契合實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)開(kāi)放化技術(shù)平臺(tái)的應(yīng)用、以人為本的技術(shù)服務(wù)理念，強(qiáng)化融合技術(shù)在發(fā)電廠、電網(wǎng)調(diào)度、電氣管理等重點(diǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用效益，在滿足社會(huì)需求的同時(shí)推動(dòng)電氣自動(dòng)化的全面應(yīng)用和發(fā)展。

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