電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)研究

曹江華 葛恒春 王永明 胡亮 王波

摘? 要：現(xiàn)階段，電氣工程自動(dòng)化的智能化技術(shù)已經(jīng)影響到火電廠生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)提升工程穩(wěn)定性、降低人工成本以及提升運(yùn)行水平都起到了十分關(guān)鍵的作用，因此有必要進(jìn)一步開展對(duì)智能化技術(shù)的研究與應(yīng)用?；诖?，該文對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的智能化技術(shù)展開研究，同時(shí)針對(duì)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)、系統(tǒng)構(gòu)成、設(shè)計(jì)方向以及具體應(yīng)用等方面加以討論，從而在根本上保證火電廠電氣工程運(yùn)行的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣工程? ?自動(dòng)化? ?智能化技術(shù)? ?系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TM76? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）07（c）-0042-03

Abstract： At the present stage， the intelligent technology of electrical engineering automation has affected all links of the thermal power plant production. The application of relevant technology plays a very key role in improving the engineering stability， reducing the labor cost and improving the operation level. Therefore， it is necessary to further carry out the research and application of intelligent technology. Based on this， this paper studies the intelligent technology of electrical engineering and its automation， and discusses the application advantages， system composition， design direction and specific application， so as to fundamentally ensure the sustainable development of electrical engineering operation of thermal power plant.

Key Words： Electrical engineering; Automation; Intelligent technology; System

隨著技術(shù)水平的不斷提升，越來越多更加先進(jìn)的自動(dòng)化與智能化技術(shù)開始進(jìn)入電氣工程當(dāng)中，進(jìn)而為傳統(tǒng)電氣工程的發(fā)展注入了新的生機(jī)與活力?？梢钥闯?，當(dāng)前自動(dòng)化智能化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，應(yīng)用質(zhì)量與效率也得到了顯著提升，因此如何進(jìn)一步提升電氣自動(dòng)化運(yùn)行水平也成為了電氣工程領(lǐng)域研究的重要課題，相關(guān)人員只有不斷加大對(duì)其技術(shù)的研究力度才可以實(shí)現(xiàn)火電廠的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。

1? 電氣工程自動(dòng)化智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入火電廠之后，其生產(chǎn)效率與生產(chǎn)環(huán)境都可以實(shí)現(xiàn)明顯優(yōu)化，同時(shí)還可以在減少污染的基礎(chǔ)上提升化石能源的經(jīng)濟(jì)利用效率。例如：在傳統(tǒng)模式下供電機(jī)組設(shè)備具備構(gòu)成復(fù)雜、占地面積大等弊端，因此在實(shí)際運(yùn)行的過程中往往會(huì)面臨操作繁瑣、維護(hù)困難等問題，很難提升生產(chǎn)效率。面對(duì)這樣的情況，將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入其中，可以逐步實(shí)現(xiàn)供電機(jī)組生產(chǎn)向統(tǒng)一機(jī)器工序的轉(zhuǎn)變，這樣不僅可以避免由復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)引發(fā)的問題，還可以有效減少人工操作失誤。在電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的支持下，火電廠在生產(chǎn)、維護(hù)、安全保障等方面都可以實(shí)現(xiàn)明顯的提升與優(yōu)化，同時(shí)還可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)操作工序的簡(jiǎn)化。與此同時(shí)，火電廠將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入其中還可以推進(jìn)人力資源、物力資源以及設(shè)備資源等的有機(jī)整合，大大提升了資源的利用效率。

2? 火電廠智能化系統(tǒng)的構(gòu)成與應(yīng)用

2.1 構(gòu)成

結(jié)合其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)際運(yùn)行情況來看，主要由站控層、網(wǎng)絡(luò)層、間隔層構(gòu)成，同時(shí)還可以將保護(hù)測(cè)控采用一體化設(shè)計(jì)引入到發(fā)變組、勵(lì)磁系統(tǒng)等內(nèi)部，并按照IEC 60870-5-10等通信協(xié)議技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)完成Ethernet網(wǎng)的傳輸。

2.2 應(yīng)用

通常情況下，火電廠的電氣自動(dòng)化ECS系統(tǒng)主要會(huì)涉及到線路、發(fā)電機(jī)變壓器組以及勵(lì)磁系統(tǒng)等，同時(shí)還需要配置相應(yīng)的電能系統(tǒng)來為各發(fā)變組單元提供動(dòng)力。圖1是火電廠實(shí)施智能化管理的系統(tǒng)實(shí)例，其主要設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、主變壓器、廠用電系統(tǒng)以及間隔層相關(guān)裝置等，在相關(guān)系統(tǒng)的支持下可以為火電廠自動(dòng)化、智能化管理的實(shí)現(xiàn)提供條件。

3? 火電廠智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方向

相較于傳統(tǒng)的電氣技術(shù)，電氣自動(dòng)化技術(shù)較為突出的特點(diǎn)在于可以有效實(shí)現(xiàn)電氣系統(tǒng)內(nèi)部功能的整合以及集中處理，從而最大限度地實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣工程體系的整體調(diào)控。值得注意的是，在將附屬子系統(tǒng)參數(shù)調(diào)度的時(shí)候需要在滿足監(jiān)控服務(wù)器認(rèn)證的基礎(chǔ)上完成，因此在開展很多形式繁雜電氣工程的時(shí)候就會(huì)面臨操作難度大、失誤概率增加等問題，同時(shí)也大大增加了工程的維護(hù)工作量。在應(yīng)用集中監(jiān)控自動(dòng)化技術(shù)的情況下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器內(nèi)部的集中處理，保證可以對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效調(diào)控。與此同時(shí)，結(jié)合集中監(jiān)控自動(dòng)化的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來說，該設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用可以進(jìn)一步提升工程質(zhì)量，但在一定程度上也會(huì)引發(fā)材料投入成本的提升[1]。

4? 電氣工程自動(dòng)化智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

4.1 電氣工程的自動(dòng)化

在傳統(tǒng)的運(yùn)行模式下，往往不需要對(duì)相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行提前設(shè)計(jì)，但是在引進(jìn)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)為避免故障發(fā)生，需要進(jìn)行提前設(shè)計(jì)來提升運(yùn)行質(zhì)量。應(yīng)用自動(dòng)化智能化技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)，還可以更好地實(shí)現(xiàn)電氣裝備的控制和使用。與此同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以有效根據(jù)實(shí)際情況完成調(diào)節(jié)工作，不需要相關(guān)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而最大限度地減少了人力資源與物力資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了資源的合理利用[2]。此外，電氣工程的自動(dòng)化還進(jìn)一步體現(xiàn)在如果使用環(huán)境存在不匹配的情況，就會(huì)一定程度影響系統(tǒng)的運(yùn)行，而對(duì)于這種情況自動(dòng)化系統(tǒng)可以自行采取相應(yīng)的方式實(shí)現(xiàn)有效控制。

4.2 電氣工程的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在電氣工程運(yùn)行的過程中，往往會(huì)涉及很多電氣設(shè)備設(shè)計(jì)方案，這部分設(shè)計(jì)方案大多都十分復(fù)雜，因此也對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)具備各個(gè)學(xué)科的豐富知識(shí)以及大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，只有將相關(guān)理論知識(shí)落實(shí)于實(shí)踐中才可以有效推進(jìn)設(shè)計(jì)完成[3]。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式下，設(shè)計(jì)人員需要通過手工形式進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，這樣不僅會(huì)降低整體效率，還會(huì)給后續(xù)的修改、維護(hù)工作增加難度。面對(duì)這樣的問題，火電廠需要投入更多的人力、物力以及時(shí)間成本在設(shè)計(jì)方案中，降低運(yùn)行效率。然而，將自動(dòng)化智能化技術(shù)系統(tǒng)引入其中則可以順利完成優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，不僅提升了方案設(shè)計(jì)質(zhì)量，還節(jié)省了大量的時(shí)間，為電氣工程的穩(wěn)定、安全運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4.3 故障的自我診斷

除了電氣工程自動(dòng)化以及方案的優(yōu)化設(shè)計(jì)以外，自動(dòng)化智能化技術(shù)還可以應(yīng)用到電氣工程中的故障自動(dòng)診斷當(dāng)中。在電氣工程實(shí)際運(yùn)行的過程中，常常會(huì)出現(xiàn)一些故障問題，通過自動(dòng)化智能化系統(tǒng)可以在第一時(shí)間完成對(duì)故障問題的快速審查與自我診斷，進(jìn)而有效地確?；痣姀S的穩(wěn)定運(yùn)行，減少因故障而產(chǎn)生的損失。與此同時(shí)，值得注意的是，一部分故障問題是突發(fā)的，但大多數(shù)情況下都不是突然出現(xiàn)的，往往會(huì)存在一定的預(yù)兆，通過智能化技術(shù)可以及時(shí)對(duì)這部分預(yù)兆加以判斷，并發(fā)送信息給相關(guān)人員，進(jìn)而以此為基礎(chǔ)實(shí)施相應(yīng)的維護(hù)及處理[4]。這樣不僅可以保證電氣工程的穩(wěn)定進(jìn)行，還可以促進(jìn)整體火電廠運(yùn)行效率的提升，推動(dòng)我國(guó)電氣工程的可持續(xù)發(fā)展。由此也可以進(jìn)一步看出，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化智能化技術(shù)系統(tǒng)的應(yīng)用與優(yōu)化已經(jīng)成為新時(shí)代背景下火電廠的發(fā)展趨勢(shì)，相關(guān)技術(shù)人員也需要不斷提升自動(dòng)化技術(shù)的利用率，同時(shí)拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的逐步完善[5]。通過技術(shù)發(fā)展與革新，可以更好地為自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用提供條件，有效縮減資源浪費(fèi)和人力消耗，為我國(guó)電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)[6]。

5? 結(jié)語

綜上所述，隨著技術(shù)水平的不斷提升，更多先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)開始進(jìn)入到電氣工程當(dāng)中，智能自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行很大程度上解決了傳統(tǒng)工程中所面臨的問題，進(jìn)而有效促進(jìn)電氣工程工作效率的顯著提升。在實(shí)際管理的過程中，應(yīng)不斷對(duì)其系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行完善，同時(shí)有效提升數(shù)字化水平、開拓技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，為自動(dòng)化智能化技術(shù)提供更廣闊的發(fā)展平臺(tái)，有效避免人力、物力資源的浪費(fèi)，不斷減少發(fā)展成本。

參考文獻(xiàn)

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