電氣自動化技術在電氣工程中的應用現狀及發(fā)展趨勢

于力

（青島市軌道交通設計有限公司，山東 青島 266000）

引言

電氣工程是復雜而龐大的系統(tǒng)性工程，要想確保電氣工程的建設、運行能夠安全并且高效，就必須采取一系列制度性和技術性的措施。當前來看，將電氣自動化技術應用于電氣工程中，就是一種很好的解決方案，這也是現階段和未來電氣工程重點發(fā)展的方向。因此，電氣自動化技術需不斷地進行優(yōu)化提升，以更好地滿足電氣工程升級改造的需求。電氣自動化技術與電氣工程建設的高效融合，有利于電氣工程提升運營效率，有利于提高電氣工程在生命周期內的效益，有利于電氣工程實現智能化的跨越式發(fā)展。

一、電氣工程和電氣自動化技術概述

（一）電氣工程

電氣工程定義有傳統(tǒng)和現代化之分，傳統(tǒng)意義上，創(chuàng)造、產生電氣與電子系統(tǒng)的有關學科的綜合，即是電氣工程的范疇。電氣工程信息化技術蓬勃發(fā)展的前驅，對工業(yè)化發(fā)展和產業(yè)應用提供了許多幫助，是工業(yè)化的基石。隨著工業(yè)和信息化技術的發(fā)展，電氣工程囊括的領域進一步擴大，計算機技術的發(fā)展，推動了電氣工程的二次革命，計算機技術進一步和電氣工程領域交叉和融合，傳統(tǒng)電子、光子領域的發(fā)展更多地需要多學科交叉的發(fā)展提供動力，因此，現代化角度下的電氣工程幾乎囊括了所有電子、光子領域的工程行為。

（二）電氣自動化

自動化技術源于計算機技術的發(fā)展，更優(yōu)質的算法，更高精尖的計算能力，計算機的發(fā)展經過短暫的起步階段，正在迅速地占據生活、工業(yè)生產中的方方面面。計算機領域的發(fā)展催生了自動化技術的出現，自動化技術的應用在電氣工程領域發(fā)揮了巨大作用，誕生了PLC 相關學科。幾乎所有的電氣工程作業(yè)場景都有自動化技術的應用，諸如集成電路的生產、車間規(guī)模化生產，都需要電氣自動化技術的支持，它的優(yōu)勢是顯而易見的，一套成熟的自動化操作系統(tǒng)對于從業(yè)人員的要求降低，但生產過程的效率和生產安全都能得到很好的保證。

二、電氣自動化技術的優(yōu)勢

（一）實現電氣工程的自動化控制

電氣自動化控制技術是電氣工程應用中十分重要的技術，是電氣自動化在電氣工程中的最佳實踐。通過自動化控制功能，電氣系統(tǒng)能夠實現很多傳統(tǒng)控制手段難以實現的功能。例如，通過融合自動化控制技術，電氣系統(tǒng)可以實現工作場站的長期無人值守，能夠大大減輕工作人員的工作負擔，節(jié)省人員開支，同時也降低了人員的工作強度。通過自動控制技術，電氣系統(tǒng)可以設定各類工作參數，實現編程化管理和監(jiān)控，大大提高各類設備的監(jiān)控與管理水平，實現工作流程的規(guī)范化和正規(guī)化，減少人為疏忽的可能性，從而從一個側面提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，確保系統(tǒng)的安全運行。

（二）提升電力系統(tǒng)運行效率

借助于電氣自動化技術，電力系統(tǒng)的運行效率將可能得到大幅度提升，進一步降低內部協調不暢的損耗，促進電力系統(tǒng)的提質增效。時間就是金錢。對于電力系統(tǒng)而言，這也是非常貼切的比喻。電力系統(tǒng)的運行要講究高效率，高質量，高穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)不允許存在斷電斷糧的情況，這將對整個國家的經濟建設和人民群眾的生產生活造成極為不利的影響。所以，電力系統(tǒng)必須在保障高可靠性的同時，提高運行效率，降低內部損耗，降低生產成本。

（三）操作簡便、便于控制

實際生產環(huán)節(jié)，操作過程是否簡便決定了生產良品率的高低和生產效率的大小。傳統(tǒng)電氣工程作業(yè)環(huán)境復雜，工況的變化和操作的高復雜性讓生產變得效率低下。這是因為電氣工程是一門應用型工程，其中的元器件較多，控制器系統(tǒng)復雜，器械操控程序對操作員而言難度很大，員工素質得不到保證的情況下，很容易發(fā)生生產事故。在電路工作領域，因電路系統(tǒng)的工程量大、系統(tǒng)結構復雜，在進行日常操作和維護的時候對相關崗位工作人員造成了困擾。電氣自動化技術脫胎于計算機技術，在進行科學的程序設計和路線布局后，經過周密的試運行和程序調試，自動化工作就能夠順利地開展。自動化控制技術較之物理控制系統(tǒng)，優(yōu)勢是很明顯的，最顯著的一點就是能夠優(yōu)化控制結構，將控制系統(tǒng)集成在一張電腦屏幕上，控制人員面臨的壓力驟減，且能夠做到對工程系統(tǒng)運行狀況實時、全面地掌控。

（四）一致性強

電氣工程系統(tǒng)正在變得日趨現代化和復雜，因此，對設備的控制工作就很關鍵。傳統(tǒng)手工操作儀器開度缺點很多，首先就是無法保證工程控制進度的一致性，這是個很嚴重的問題。在生產過程中，雖然預留了足夠的數據設置區(qū)間來應對突發(fā)事件和控制條件改變帶來的不穩(wěn)定因素，但仍然增加了生產不安全因素，且在某些作業(yè)場景下出現了電氣工程工作質量的下滑。這個問題的解決或者說緩解也是來自于電氣工程自動化技術的支持。

三、電力電氣自動化技術在電力工程中的運用

（一）人工智能技術

電氣工程以及自動化技術是交叉性以及綜合性都非常強的學科，其主要包含網絡控制技術以及電氣自動化等各方面，這些現代化的先進技術是其中非常重要的一部分。電氣工程有著很顯著的特點，就是有強弱電的結合以及軟硬件的結合這些都是很重要的特征。剛開始電氣工程和自動化技術主要運用在工業(yè)行業(yè)當中，同時也對工業(yè)的發(fā)展有一個很好的推動作用，將工業(yè)的生產效率提高，改變了工業(yè)生產方向和方法。由于如今科技的快速發(fā)展，現代化的電氣工程和自動化接受應用的也越來越多，對應的技術種類要求也隨之增加，藝術類也越來越豐富，其使用領域也越來越廣泛，這樣更好貼切和推動當今社會的快速發(fā)展和進步。人工智能技術也是電氣工程及其自動化技術的一個范圍，在使用過程中獲得非常好的效果，并且有很大的運用價值。

（二）安全監(jiān)控系統(tǒng)技術

對于安全監(jiān)控系統(tǒng)而言，其動態(tài)性質對電力系統(tǒng)自動化發(fā)展和建設有著很重要的作用。與此同時，動態(tài)的安全監(jiān)控系統(tǒng)在電力系統(tǒng)安全運轉當中起到有效保障作用，能夠為電氣工程及其自動化技術的使用范疇拓展奠定穩(wěn)定基礎。推動電力系統(tǒng)自動化發(fā)展期間，需要從信息技術以及計算機技術等要素的融合利用層面進行考慮，建立功能性非常強的安全監(jiān)控系統(tǒng)，將其應用在電力系統(tǒng)運轉當中，這樣能夠達到對其故障問題的合理使用，同時也能有效將電力系統(tǒng)安全性能的完善以及運轉效率提高，并對其提供更多支持，以免系統(tǒng)運轉故障問題不斷拓展。

（三）電網工作中的電氣自動化應用

電網作為關乎民生的工程，在工作中經常應用到電氣自動化技術。電網因其電力相關參數隨著用電高峰、企業(yè)生產時間等因素，變動非常頻繁，對電網負荷能力的考驗較大。為了保證電網運行正常，在電網工程中應用自動化技術來對關鍵數據進行實時反饋，對電網工作進行實時優(yōu)化和調整，對電力負荷的預測和警示都有積極意義。傳統(tǒng)電網工作過程中對從業(yè)人員的需求量大，是因為電力工作中需要觀測的數據較多，峰谷變化不定，在追求安全生產的同時要確保電力生產更加經濟。

四、電氣自動化工程控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

電氣工程及自動化技術在現代社會發(fā)展中展現出了不容忽視的應用價值，這不僅促使電氣工程及自動化技術在許多行業(yè)中逐漸得以普及，而且也促使相關技術展現出了樂觀的應用前景。具體而言:一是電氣工程及自動化技術應用價值的進一步提升，依賴于網絡架構的構建與完善。強化電氣工程及自動化技術管理力度，推動相應控制系統(tǒng)實現規(guī)范化與便捷化發(fā)展，是電氣工程及自動化技術在應用過程中呈現出的重要趨勢，而這一目標的實現則依賴于網絡架構的構建，從而進一步提升電氣工程及自動化技術應用過程中的信息傳輸能力，進一步強化電氣工程系自動化技術的保護功能、監(jiān)控功能以及自動控制功能;二是電氣工程及自動化技術應用價值的進一步提升，依賴于統(tǒng)一應用平臺的構建。當前應用系統(tǒng)建設標準不統(tǒng)一且不能通用的現象，在很大程度上制約著相關技術的普及并導致其應用面臨著較高的成本，而依托統(tǒng)一的標準構建統(tǒng)一的應用平臺，則能夠對相關技術應用成本進行有效的控制，從而推進相關技術的普及并展現其應用價值;三是應用技術智能化水平的進一步提升，能夠為相關技術的發(fā)展提供更多助力。電氣自動化相關技術與其他技術在各行各業(yè)中的融合應用，是提升相關技術應用成效與應用價值的有效路徑，在此過程中，人工智能技術等現代科技的發(fā)展，能夠在很大程度上推進相關技術應用范圍與應用效率的提升，為此，電氣工程及自動化技術領域專家學者需要重視探索多元化技術的融合應用以及電氣工程及自動化技術智能化水平的提升路徑。

結束語

電氣自動化作為當代電氣領域生產必不可少的技術，其對工程質量、工程進度、健康預警的作用是先進且及時的。且這項技術正在運用到更多工程中，筆者羅列的電網系統(tǒng)和工作系統(tǒng)是典型的電氣自動化應用場景，在這些領域的工程作業(yè)中電氣自動化技術發(fā)揮了重要支柱作用，為工業(yè)化發(fā)展提供了動力，側面反映出了電氣自動化的應用價值和強大作用。