電氣自動化在電氣工程中的應用分析

韓春晶

[摘 ? ?要]由于國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展和技術(shù)的不斷進步，電氣自動化技術(shù)飛速發(fā)展，在電氣工程的經(jīng)營管理中占有越來越重要的地位，電力工程和自動化已逐漸應用于各種領域，例如小型開關和大型航天飛機。隨著其日益成熟，“日出工業(yè)”電氣自動化已逐漸成為現(xiàn)代社會快速發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，對國家的發(fā)電和影響具有巨大影響并且廣泛。通過對電氣自動化在電氣工程中的應用研究可知：提升AVC系統(tǒng)性能、更換線路、合理利用新能源、引進電氣自動化設備、完善電氣系統(tǒng)故障處理、建立常態(tài)化機制、提升技術(shù)人員素質(zhì)、優(yōu)化部件等方式能在一定程度上予以相關人員一些幫助。

[關鍵詞]電氣自動化;電氣工程;應用;分析

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）08–000–03

[Abstract]Due to the rapid development of the national economy and the continuous advancement of technology， the rapid development of electrical automation technology has occupied an increasingly important position in the management of electrical engineering. Power engineering and automation have gradually been used in various fields， such as small switches And a large space shuttle. With its increasing maturity， "Sunrise Industry" electrical automation has gradually become an important link in the rapid development of modern society， which has a huge impact on the country's power generation and impact and is widespread. It is learned that the utilization： improve the performance of AVC system， replace lines， rationally use new energy， introduce electrical automation equipment， improve electrical system fault handling， establish a normalization mechanism， improve the quality of technical personnel， and optimize Parts and other methods can provide some help to relevant personnel to a certain extent.

[Keywords]electrical automation; electrical engineering; application; analysis

電氣工程整體的發(fā)展離不開電氣自動化水平的提高。電氣工程是一種覆蓋面廣、綜合性強的科學，包括電子技術(shù)、電氣工程、計算機工程等，現(xiàn)在還要求所涉及的人員具有更高級的技能?，F(xiàn)今電氣自動化技術(shù)被廣泛用于工業(yè)、大型購物中心、鐵路和客運等領域。隨著技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)已經(jīng)變得越來越完善，并且隨著智能技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)走上了智慧化的道路。但是，與發(fā)達國家相比，我國的電氣自動化水平還存在一些差距。因此，我國需要加快電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應用，以促進電氣工程的持續(xù)發(fā)展。

1 電氣自動化概念

電氣工程涉及許多領域，例如電網(wǎng)設計、電氣系統(tǒng)建設和發(fā)電等領域。電氣自動化是設備和技術(shù)等電氣的內(nèi)容，并且是自動化技術(shù)的組成部分。為了跟上時代，我國進行有益探索開發(fā)相關的人力資源，目前我國擁有一批高技能的人才隊伍，在我國的電氣自動化過程中，機器和設備的制造控制正在朝著無人管理的目標邁進。這樣，可以更優(yōu)化地實現(xiàn)諸如數(shù)據(jù)處理和自動檢測等領域中的預期動作，從而提高了工作效率。

2 電氣自動化的現(xiàn)狀

2.1 與國外差距大

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，國際交流變得活躍起來，知識和技術(shù)已成為國家經(jīng)濟實力的決定因素。由于它是我國發(fā)展進程中的關鍵因素，因此應依靠先進的知識和技術(shù)能力，并專注于技術(shù)領域的高質(zhì)量人力資源培訓。我國的電氣自動化系統(tǒng)已具有一定的規(guī)模，應用范圍越廣，編程和自動化生命周期的效率有所提高。

但與其他國家相比，還存在一定差距，電氣自動化平臺沒有達到標準等問題。

2.2 自動程度低

自動化程度不夠高，從電網(wǎng)分布的角度來看，與發(fā)達國家相比，我國的自動化水平不高。當前，現(xiàn)存技術(shù)在我國不能將它們鏈接在一起整體控制，只能控制一個系統(tǒng)或設備控件，需要人員隨時進行調(diào)整和控制，這可能導致人為錯誤，并且可能造成不必要的損失。如當需要進行調(diào)整時，未能做出正確的處理方式而導致能耗。同時，電表的作用也不容忽視，電表可以監(jiān)視和分析電能質(zhì)量和停電的基本測量儀器。如果想節(jié)省更多能源，離不開電網(wǎng)中的關鍵節(jié)點，這與電表息息相關，而現(xiàn)有電力儀表多用于判斷而不是為了減少能耗，因此需要進一部改善電力儀表，使之能解決更多問題。

2.3 線路耗能高

電網(wǎng)的實際運行中存在各種損失，例如輸電過程中的變壓器損耗、電源線損耗、無功損耗等。由于流經(jīng)導體的電流會引起一些損耗，從而導致導體發(fā)熱，因此這種類型損失是無法避免的，但是可以采取某些措施來確保主電源在安全穩(wěn)定運行的前提下，將損耗降到最低，以實現(xiàn)節(jié)能的目的。

2.4 新能源并網(wǎng)不可靠

目前，新能源主要類型是風能和太陽能進行發(fā)電，而水電、核電，只要能正常運行并確保穩(wěn)定就可以實現(xiàn)并網(wǎng)運行。另外風能、太陽能等新能源較特殊，該新能源對天氣的要求很高，如果將其貿(mào)然與電網(wǎng)鏈接，進行并網(wǎng)。如遇用戶的電能需求突然增加，但是當?shù)靥鞖舛嘣苹驘o風，則要增加周圍電廠的供電量，如果不增加那么供電的供需平衡就會被打破，甚至導致重大事故：相反，當用戶側(cè)的電力需求突然減少時，情況相同如果不采取類似措施，新能源發(fā)電廠的電力將過剩，只能以其他形式進行排放造成嚴重的浪費。而且天氣多變，經(jīng)常性無規(guī)律。因此，如果想充分利用新能源，以當前的技術(shù)手段來講，還遠遠不夠?qū)⑵浜侠砝谩?/p>

3 電氣自動化在電氣工程中的應用

3.1 提升自動電壓控制（AVC）系統(tǒng)性能

它可以確保電能質(zhì)量、傳輸效率，減少網(wǎng)絡損耗并提供電源使其系統(tǒng)穩(wěn)定且節(jié)能地運行。因此，在系統(tǒng)上進行了很小更改，則可以達到電網(wǎng)的節(jié)能運行性能的目的。但是，我國目前的系統(tǒng)存在操作監(jiān)控和系統(tǒng)數(shù)據(jù)難以手動處理的問題，這使工作效率低下，提升AVC的系統(tǒng)性能，可以使數(shù)據(jù)更直觀，改進交流集成系統(tǒng)中的分析功能，使其達到人工智力水平，可以不斷從連續(xù)分析結(jié)果中學習，以實現(xiàn)確的自我分析，從而幫助員工判斷。

3.2 更換線路

大多數(shù)在線傳輸?shù)膿p失是由于導體產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生。導體發(fā)熱的主要原因是電阻器的電阻太高，電流流動變成熱能，因此適度減少傳輸線的導體電阻可以減少損耗。另外進一步使導體電阻變小可采用增大截面積法，當前我國的電網(wǎng)中存在導體的截面積小的情況，這就直接導致電纜的損耗率增加。同時配電網(wǎng)中的參數(shù)過大問題也不應忽視，應及時更換老化電路，進行合理科學的規(guī)劃，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

3.3 合理利用新能源

新能源有巨大的發(fā)展?jié)摿εc價值，想要節(jié)能則必須首先解決電網(wǎng)與新能源并網(wǎng)問題。為了運行電網(wǎng)連接，就要滿足相同相序系統(tǒng)的發(fā)電機和頻率、相位和電壓都相同。滿足這些了條件，還遠遠不夠，這是因為新能源受到天氣的影響。例如，當日照強度改變時，發(fā)電質(zhì)量將受到影響，在發(fā)電過程中，輸出功率將根據(jù)此變化而產(chǎn)生一些諧波，因為所有不確定性都與天氣有關，所以只要天氣數(shù)據(jù)變得可以測量，那么正確的數(shù)字參數(shù)鏈接到功率輸出就可以獲得新能源發(fā)電定律，以此將新能源與電網(wǎng)鏈接。

3.4 引進電氣自動化設備

過去，自動電氣設備由于結(jié)構(gòu)復雜而難以使用。對于這些傳統(tǒng)控件，操作員控件需要一定水平的技能。對于自動電氣設備，工程師需要了解機械電路的原理。消除偶然的設備故障，以便可以使用自動化電氣設備進行操作。采用人工智能技術(shù)，電氣自動化已成為無需人工干預即可穩(wěn)定運行，實現(xiàn)自動化和智能化。

通過操作手動操作系統(tǒng)，減少了時間提高了效率。如：人工智能技術(shù)在海外汽車制造、人工智能控制等方面應用自動化電氣設備，用于智能汽車生產(chǎn)的智能焊接。

在動力控制系統(tǒng)的控制下，數(shù)百或數(shù)千個焊點是全自動的。自動焊接通過使用人工智能進行操作，可確保無缺陷的焊點。而且，機器人不會引起疲勞，從而大幅提高了效率并節(jié)省了時間。

3.5 完善電氣系統(tǒng)故障處理

人工智能參與電氣自動化控制后，可以智能地管理自動化審核，而不是人力資源來查找故障。如果故障處理失敗，將及時報警，以免造成重大損失。這項人工智能技術(shù)，在電氣系統(tǒng)的電氣自動化控制中可以發(fā)揮重要作用。由于電氣系統(tǒng)，尤其是變電站中的電氣設備，在進行維修和保養(yǎng)時要保證供電的連續(xù)性，不能發(fā)生斷電的情況。當電力中斷，會給社會造成巨大的經(jīng)濟損失。過去，電氣設備維修沒有效果，但是現(xiàn)在通過使用人工智能技術(shù)，可以智能地進行自我監(jiān)控，并包括感應數(shù)據(jù)。該網(wǎng)絡通過網(wǎng)絡連接到指揮中心，并且可以通過使用計算機大數(shù)據(jù)分析來精確地完成故障的排除，減少人工干預。

3.6 建立常態(tài)化機制

定期維護機制針對電氣系統(tǒng)和內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分重要，定期維護的主要目標是分級和有序的管理以及管理者的責任。在維護階段，任何操作模式都必須操作人員親自熟悉流程，了解電力系統(tǒng)和自動化技術(shù)應用之間的差異所在，應有針對性地對設備和相關軟件進行例行維護。例如：維護整個系統(tǒng)時，需要設置一個監(jiān)督部門，并指派專門的人員負責。必須全面了解負責整體運營和審核的選定調(diào)度員，對于變電站設備系統(tǒng)的特性可以根據(jù)特定條件進行有效的監(jiān)視和控制，定期操作和維護設備。另外電氣系統(tǒng)中關鍵設備的責任預約系統(tǒng)可以使用一人一臺機器的責任制，并保證有效的維護工作。

3.7 提升技術(shù)人員素質(zhì)

為了充分實現(xiàn)輸配電技術(shù)人員的價值，應該從實際出發(fā)，充分提高和增強輸配電人員的管理技能，對能源技術(shù)方面的電力管理人員和水利工程人員，涉及自動化技術(shù)相關員工中針對自動化技術(shù)的相關知識進行有針對性的培訓，適當?shù)匦麄骱推占皩I(yè)知識內(nèi)容。根據(jù)現(xiàn)階段的電力系統(tǒng)自動化程度和發(fā)展需要，要求電源管理人員的技能和工作理念進行合理的轉(zhuǎn)變，以便可以在工作中掌握先進的技術(shù)，并在專業(yè)知識的基礎上，學習先進的管理知識，調(diào)動工作人員積極性。

3.8 優(yōu)化部件

就其功能而言，對電網(wǎng)配電自動化進行集成監(jiān)控是很常見的，全面監(jiān)控有關當前運行狀況的信息，這樣，當網(wǎng)絡系統(tǒng)正在工作時如果出現(xiàn)故障或異常情況，系統(tǒng)將立即發(fā)出警報。在此過程中，收集并解決缺陷問題和信息，協(xié)助員工分析缺陷位置并進行檢查以提高解決問題的效率和質(zhì)量。同時，除了系統(tǒng)要監(jiān)督整個電網(wǎng)的運行，還可以實現(xiàn)自動化室、負責配電室和UPS室的實時監(jiān)控。這將為網(wǎng)絡分發(fā)工作帶來很多幫助減少安全問題的發(fā)生。

3.9 綜合優(yōu)化監(jiān)控

配電網(wǎng)絡自動化的集成監(jiān)控的方向和內(nèi)容是電網(wǎng)運行的參數(shù)與網(wǎng)絡數(shù)據(jù)、命令和信息，通過對這些信息的智能分析使計劃管理盡可能科學合理。管理系統(tǒng)可以實時監(jiān)控網(wǎng)絡中電網(wǎng)的當前運行狀況，因此當電網(wǎng)運行中出現(xiàn)缺陷或問題時，可能會及時發(fā)出警報，使員工能夠及時發(fā)現(xiàn)并糾正缺陷情況。除此之外該系統(tǒng)在一定程度上可以起到安全管理的作用。

3.10 引用電力調(diào)度系統(tǒng)

配電系統(tǒng)需要收集大量復雜的信息以支持和協(xié)助任務，由于人員的差異，計算數(shù)據(jù)的準確性存在不確定性，代價高昂。由于電腦技術(shù)已經(jīng)廣泛傳播，因此自動化技術(shù)已集成到配電中，可以使用計算機技術(shù)來收集和計算電氣系統(tǒng)中的時間數(shù)據(jù)，自動化技術(shù)可以用來控制分布的數(shù)據(jù)，可以提供實時監(jiān)控。遵循這些可以始終監(jiān)控電氣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。許多公司已經(jīng)認識并接受了這項技術(shù)的優(yōu)勢。自動化技術(shù)可以單獨分析數(shù)據(jù)，效率更高，從而提高績效。

4 結(jié)束語

在電氣工程中電氣自動化是跟隨潮流符合時代發(fā)展的必經(jīng)之路，不僅可以提升工作效率，還能優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，電氣自動化的使用越來越多，但我國還處在剛起步階段，未來還有很長一段路要走，并提出通過對電氣自動化在電氣工程中的應用研究得知：通過提升AVC系統(tǒng)性能、更換線路、合理利用新能源、引進電氣自動化設備、完善電氣系統(tǒng)故障處理、建立常態(tài)化機制、提升技術(shù)人員素質(zhì)、優(yōu)化部件等充分地與時代相結(jié)合，抓住機遇。增強自身專業(yè)水平和競爭力，發(fā)揮自動化的優(yōu)勢。

參考文獻

[1] 劉淼.電氣自動化工程控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].電子技術(shù)與軟件工程，2021（6）：94-95.