電氣工程中電氣自動化融合技術(shù)的應用

王 璐，王欣欣

（1.河南九域博慧方舟咨詢發(fā)展有限公司，河南 鄭州 450000；2.河南大地電力勘察設(shè)計有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

隨著我國自主高新技術(shù)發(fā)展不斷取得突破，電氣工程領(lǐng)域自動化技術(shù)的應用日趨廣泛，有效促進了電氣工程技術(shù)工藝的創(chuàng)新發(fā)展。技術(shù)進步帶動了電氣技術(shù)和自動化技術(shù)不斷融合，融合技術(shù)的應用促進了我國電氣行業(yè)的信息化發(fā)展，使我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)更加現(xiàn)代化。電氣自動化融合相關(guān)技術(shù)的應用增多，使得人們?nèi)罕姷母鞣N使用需求得到了更好的滿足，為公眾提供了更加優(yōu)質(zhì)、便捷的服務。同時，作為行業(yè)人員應該清醒的認識到，電氣自動化融合技術(shù)在應用過程中比較容易遭受各種因素的干擾，使得融合技術(shù)的應用受到較大的限制，相關(guān)從業(yè)人員需要針對發(fā)現(xiàn)的問題進行分析，尋求科學有效的應對方案。

1 電氣自動化技術(shù)概述

電氣自動化是指機器設(shè)備能夠在程序設(shè)置下不需要人為操作就能夠自動運轉(zhuǎn)的技術(shù)，電氣自動化技術(shù)能夠根據(jù)特定指令來完成工作任務，并對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行收集和獨立分析。電氣自動化技術(shù)的應用可以推動工業(yè)領(lǐng)域進入新的篇章。通常來說，電氣自動化系統(tǒng)是由幾個不同的模塊組合在一起，這些模塊各自具有不同的功能，分別負責數(shù)據(jù)信息的采集、信息傳輸、信息處理以及信息存儲[1]。也可以將電氣自動化系統(tǒng)分為控制端、調(diào)度端以及執(zhí)行終端，相對而言執(zhí)行終端會更重要一些，例如我們熟悉的發(fā)電廠、變電站等，控制端和調(diào)度端雖然發(fā)揮的作用沒那么大，但也是整個系統(tǒng)中不可或缺的重要組成。通常電氣自動化系統(tǒng)可以按照工作分工來劃分板塊，第一個板塊稱之為采集電氣終端，主要工作是協(xié)助調(diào)度系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，第二個板塊叫做控制端口，它能夠監(jiān)控電氣系統(tǒng)的運行狀況，并且對信息進行分析，自主判斷信息數(shù)據(jù)的真實性和有效性，第三個板塊是執(zhí)行端，能夠?qū)刂贫税l(fā)出的指令進行有效執(zhí)行，從而實現(xiàn)自動化工作。另外，電氣自動化系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應用于各個領(lǐng)域，可以利用電氣自動化系統(tǒng)完成用戶對機械設(shè)備的遠程操控，提高各種設(shè)備的應用場景[2]。隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，電氣自動化系統(tǒng)也在不斷的自我升級和改進，在不久的將來，電氣自動化姿態(tài)將實現(xiàn)對自身運行狀態(tài)的全面深入監(jiān)控，自動分析各種運行問題，有效避免運行事故。

2 電氣自動化融合技術(shù)應用的意義

電氣自動化融合技術(shù)在電氣工程中應用的意義體現(xiàn)在兩個方面：首先，電氣自動化融合技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣設(shè)備的自動維護，并且能夠?qū)崟r監(jiān)測電氣設(shè)備的運行狀態(tài)；其次，自動化融合技術(shù)的應廣泛使用讓電氣工程建設(shè)的安全性得到了加強。電氣工程以及電網(wǎng)的運營維護都是相當復雜的工作，將自動化融合技術(shù)應用其中，能夠?qū)崿F(xiàn)電力工程建設(shè)過程中的電力生產(chǎn)、設(shè)備運維以及實時監(jiān)控等自動化智能化，從而優(yōu)化整個電力系統(tǒng)的管理控制，保障電力企業(yè)以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。

2.1 全自動管控模型

在自動化技術(shù)應用于電氣工程的早期階段，技術(shù)人員首先要搭建好所需要的所有控制模型，然后才在機械設(shè)備上設(shè)置自動化控制，這樣才能夠讓機械設(shè)備執(zhí)行相應的指令控制。也就是說早期電氣自動化技術(shù)只能夠?qū)崿F(xiàn)簡單的靜態(tài)控制，一旦機械設(shè)備生產(chǎn)發(fā)生變化則需要對管控模型進行較大程度的改變。如果由于外部因素導致管控模型失效，有可能會產(chǎn)生較為嚴重的生產(chǎn)安全問題。隨著自動化融合技術(shù)朝著智能化方向取得突破，自動化融合技術(shù)已經(jīng)能夠解決傳統(tǒng)靜態(tài)管控的制約，企業(yè)可以按照相關(guān)生產(chǎn)要求對管控模型進行及時更改甚至全面升級，提高自動化技術(shù)的應用范圍和應用深度[3]。智能模塊通過大數(shù)據(jù)學習，掌握了相關(guān)數(shù)據(jù)信息之后，在系統(tǒng)管控標準范圍內(nèi)計算出最優(yōu)的控制方案。而自動化融合技術(shù)的應用有效的滿足了電氣工程自動化控制系統(tǒng)需要提前建模的不足，極大地提高了運行效率。

2.2 對各作業(yè)環(huán)節(jié)優(yōu)化升級

自動化融合技術(shù)能夠通過將不同類型的先進技術(shù)組合在一起，從而實現(xiàn)各作業(yè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化升級。自動化融合技術(shù)中的大數(shù)據(jù)技術(shù)和傳感技術(shù)能夠幫助系統(tǒng)實現(xiàn)全面掌握詳細的生產(chǎn)流程，并且每一個作業(yè)流程都能夠在最佳效能下運行，互相之間也能夠更好的銜接。自動化融合技術(shù)還可以對所有的機械設(shè)備進行實時監(jiān)測控制，一旦發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備出現(xiàn)運行故障或者是存在相應風險，就會自動進行調(diào)整對其進行保護，從而保障整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 電氣工程系統(tǒng)工作更加規(guī)范

電氣自動化融合技術(shù)在電氣工程中的應用使電氣工程系統(tǒng)具有強大的數(shù)據(jù)運行和分析能力，這樣就可以實現(xiàn)機械設(shè)備的精細化控制，從而有利于使設(shè)備保持最佳運行狀態(tài)。早期電氣工程由于設(shè)備性能以及技術(shù)手段受限，只能夠?qū)⒉僮髡`差控制在一定范圍內(nèi)，盡量保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行減小波動[4]。通過自動化融合技術(shù)的應用，能夠通過大數(shù)據(jù)分析獲取機械設(shè)備的運行數(shù)據(jù)，從而始終讓設(shè)備處于最佳運行狀態(tài)，并且通過實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)偏差可以及時分析出原因并進行調(diào)整，從而使整個電氣工程系統(tǒng)都能夠更加規(guī)范地進行生產(chǎn)。

3 電氣自動化融合技術(shù)的應用

3.1 數(shù)控化應用

自動化融合技術(shù)應用中的智能數(shù)控技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵的作用，會對電力裝置的設(shè)計以及設(shè)備的運行質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。早期電氣設(shè)備主要通過人工進行控制，而數(shù)控技術(shù)的應用能最大限度避免人為失誤，通過將數(shù)控技術(shù)與自動化技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及智能技術(shù)結(jié)合在一個運行系統(tǒng)中，能夠大大增強電氣工程自動化水平，使電氣工程整個系統(tǒng)運行更加高效、穩(wěn)定、流暢，并且還能夠通過技術(shù)升級不斷優(yōu)化其運行性能[5]。當然，電氣自動化融合技術(shù)的應用具有更高的技術(shù)要求，這就需要操作人員具備更好的專業(yè)知識以及技術(shù)水平，而這就需要企業(yè)加強對技術(shù)型人才的引進以及專業(yè)技能知識的培訓，全面提高技術(shù)團隊的業(yè)務水平，更加科學的實施自動化設(shè)備應用，避免電氣工程自動化應用發(fā)展中出現(xiàn)各種生產(chǎn)問題。

3.2 新型智能專家系統(tǒng)應用

新型智能專家系統(tǒng)將電力工程智能自動化的專業(yè)理論與計算機網(wǎng)絡高效的數(shù)據(jù)挖掘功能完美的結(jié)合在一起。在具體操作過程中，技術(shù)人員只需將電氣工程自動化過程中出現(xiàn)的問題上傳到專家系統(tǒng)中，系統(tǒng)就會在儲備的知識庫中對問題進行專業(yè)分析，并將問題整理分類，尋找科學合理的處理辦法。另外，將電力設(shè)備與專家系統(tǒng)進行連接，還能夠?qū)崿F(xiàn)對相應設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行實時上傳、分析、記錄以及儲存，并且能夠有效判斷電力設(shè)備的運行狀態(tài)，提前判斷發(fā)生的故障可能，從而延長電力設(shè)備的使用壽命[6]。

3.3 智能電力自動化系統(tǒng)設(shè)計應用

通常情況下，數(shù)據(jù)采集是通過分散在電氣設(shè)備中的感應元器件在不同階段大范圍的采集數(shù)據(jù)，然后通過對數(shù)據(jù)進行測量分析監(jiān)控設(shè)備的運行狀態(tài)，從而提高電力企業(yè)自動化系統(tǒng)運行效果，通過大量數(shù)據(jù)為后期優(yōu)化系統(tǒng)提供支撐，降低工作人員工作量以及避免人為工作失誤，提高電氣工程管理效率[7]。隨著5G 技術(shù)越來越成熟，電氣工程電力自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸越來越高效、穩(wěn)定和方便，并且能夠?qū)崿F(xiàn)實時穩(wěn)定的雙向數(shù)據(jù)信息傳輸。再加上衛(wèi)星無線網(wǎng)覆蓋逐漸完善，使得電氣智能技術(shù)能夠發(fā)揮出更大范圍的應用，用戶智能用電需求也能夠得到滿足。

3.4 電氣自動化和變電站的結(jié)合使用

變電站是電氣工程中的最基礎(chǔ)的裝置之一，通過變電站可以實現(xiàn)改變電壓、控制負載以及分配電能等。在過去，變電站需要專門的技術(shù)人員對其進行長期監(jiān)管，問題發(fā)生后，及時進行人工分析處理。但是，由于變電站數(shù)量較多，技術(shù)人員在監(jiān)管的過程中有可能出現(xiàn)疏漏等問題，使得部分變電站出現(xiàn)問題不能夠及時發(fā)現(xiàn)并進行處理，從而埋下安全隱患[8]。通過電氣自動化融合技術(shù)的應用，能夠?qū)崿F(xiàn)對變電站的全面系統(tǒng)檢測，并且不需要技術(shù)人員長期監(jiān)控，一旦某個變電站工作出現(xiàn)異常就會及時向管理人員發(fā)出警報，并自動采取相應措施降低變電站運行風險，有效預防安全事故。另外，檢修人員還能夠根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)快速準確確定變電站故障原因，及時采取有效措施進行維護，從而保障變電站穩(wěn)定運行。

4 電氣自動化融合技術(shù)展望

4.1 創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)工作

電氣自動化融合技術(shù)的應用已經(jīng)取得了階段性成果，并且在未來還具有非常廣闊的發(fā)展前景，這就要求相關(guān)工作人員做好新技術(shù)研發(fā)及創(chuàng)新工作，使得電氣自動化融合技術(shù)具有更大的應用范圍以及應用深度。通過技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新能夠?qū)π袠I(yè)進行進一步完善，促進電氣工程行業(yè)的發(fā)展和進步。將自動化融合技術(shù)應用于電氣工程中，能夠補足傳統(tǒng)電氣工程的短板，使得整個電氣工程系統(tǒng)更加完善，進一步提高運行效率和工作質(zhì)量[9]。因此，相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員要不斷加強對先進技術(shù)的研發(fā)投入，學習國內(nèi)外優(yōu)秀的技術(shù)經(jīng)驗，并結(jié)合各地實際情況加以學習利用。通過新技術(shù)的研發(fā)，持續(xù)推動電氣工程行業(yè)不斷完善，助力我國現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展。

4.2 加強系統(tǒng)化工作平臺的建設(shè)

電氣自動化融合技術(shù)應用推廣也需通過系統(tǒng)化平臺的建設(shè)，建立系統(tǒng)化工作平臺來促進技術(shù)的創(chuàng)新，技術(shù)人員可以通過內(nèi)部資源共享進行技術(shù)交流，通過信息交流學習可以更清楚地了解電氣自動化行業(yè)的發(fā)展趨勢，平臺要完善分工，通過協(xié)同合作，推動此項技術(shù)更廣泛的應用于實踐工作中[10]。系統(tǒng)平臺的可以管理和控制整個生產(chǎn)過程，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)電力工程運行過程中能源資源浪費的問題。電氣自動化融合技術(shù)的應用符合時代發(fā)展趨勢，滿足國家節(jié)能減排的要求，具有非常廣闊的發(fā)展空間。同時，要加強工作觀念的創(chuàng)新，把以人為本的管理理念與電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展相結(jié)合，以電力工業(yè)的全面進步帶動技術(shù)創(chuàng)新和進步。

4.3 優(yōu)化人才培養(yǎng)措施

為了進一步促進電氣工程自動化融合技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)部門和企業(yè)一定要重視人才培養(yǎng)，進一步加強人才培養(yǎng)教育體系建設(shè)。讓培訓學習工作更加系統(tǒng)化，大幅提高對自動化專業(yè)人員的培訓和教育資源的投入。同時，要積極改變傳統(tǒng)的應試教育現(xiàn)象，鼓勵學生主動理論聯(lián)系實際，堅持工學結(jié)合的基本理念，提高專業(yè)人才的教育水平。通過聯(lián)合管理模式，更好地堅持電氣工程自動化的發(fā)展理念，以科學培養(yǎng)和管理工作的理念，幫助吸引、培養(yǎng)和教育人才，提高人才和技術(shù)水平的潛在價值，全面提升我國電力工程自動化水平。

5 結(jié)語

電氣自動化融合技術(shù)在電氣工程中得到了廣泛的應用，極大地提高了機械設(shè)備的自動化程度，使得設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性得到進一步提高。然而，現(xiàn)階段我國電氣自動化融合技術(shù)應用的范圍還有一定的局限性。因此，在了解相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，相關(guān)技術(shù)人員應積極了解電氣自動化融合技術(shù)的關(guān)鍵特點，明確其前進方向，不斷優(yōu)化電氣自動化融合技術(shù)方案，確保該技術(shù)在電力行業(yè)得到更好的應用，確保電氣運行的效率及穩(wěn)定性符合標準要求。