電氣的自動化在電氣工程中融合運(yùn)用分析

顧 艷

（國家電網(wǎng)江蘇省供電公司蘇州分公司，江蘇 蘇州 215000）

在社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展下，各個行業(yè)和各個技術(shù)之間的聯(lián)系增強(qiáng)。電氣自動化和電氣工程之間存在密切的關(guān)聯(lián)，將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用到電氣工程中能夠提升電氣工程發(fā)展效率，降低工作人員的工作任務(wù)量，并為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供重要支持[1]。為此，文章結(jié)合電氣自動化發(fā)展實(shí)際情況和電氣工程建設(shè)要求，從多個方面具體探究如何實(shí)現(xiàn)電氣自動化和電氣工程的融合發(fā)展，旨在能夠更好的全面建設(shè)電氣系統(tǒng)。

1 電氣自動化

電氣自動化主要是指應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和對應(yīng)的設(shè)備儀器來提升電氣工程的發(fā)展水平，其中在電氣工程發(fā)展中常用的技術(shù)形式包含計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能儀器等，在這些先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的支持下，能夠更有效率的控制電氣工程運(yùn)行參數(shù)，在電氣工程運(yùn)行過程中規(guī)避可能發(fā)生的各種風(fēng)險，降低近期工程的運(yùn)行損耗，提升電氣工程運(yùn)行質(zhì)量[2]。電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用最為成熟的領(lǐng)域是空調(diào)系統(tǒng)、建筑領(lǐng)域。電氣自動化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用能夠提升電氣設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性、可靠性，為電氣設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行提供重要支持，為人們的生活、生產(chǎn)提供更多服務(wù)。在各個領(lǐng)域的深入發(fā)展下，電氣自動化在各個領(lǐng)域的應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)展。

2 電氣工程

電氣工程包含電力系統(tǒng)、電網(wǎng)、電力設(shè)備、電能的設(shè)計和管理。社會的進(jìn)步發(fā)展使得我國電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)展，電力自動化技術(shù)的研發(fā)也得到了相關(guān)人員的進(jìn)一步關(guān)注。

電力系統(tǒng)運(yùn)行中的安全保障和自動化運(yùn)行調(diào)節(jié)關(guān)系到整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行成效[3]。在電氣工程的深入發(fā)展下，其對電力資源的消耗和系統(tǒng)內(nèi)部容量也提出更高的要求，電力自動化系統(tǒng)的單機(jī)容量在20萬千瓦左右，在實(shí)際運(yùn)行中一旦超過單機(jī)容量，就會為整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來不利的影響。

3 電氣自動化在電氣工程中的設(shè)計思想

第一，遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計思想。遠(yuǎn)程監(jiān)控主要是借助電腦移動終端監(jiān)督控制其他地方設(shè)備，將電氣自動化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)引入到電氣工程項目中能夠減少電纜需求量，降低電纜成本支出和人工安裝費(fèi)用，從而以較少的材料投入獲得較高的產(chǎn)出收益，打造高效益的電氣工程生產(chǎn)模式[4]。另外，遠(yuǎn)程監(jiān)督設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用還能夠提升電氣工程系統(tǒng)的靈活性和可靠性。第二，集中化監(jiān)督控制設(shè)計思想。電氣自動化集中監(jiān)督技術(shù)被廣泛應(yīng)用到電氣工程中，有效提升了電氣工程的運(yùn)行維護(hù)成效，使得電氣工程中的各項工作變得簡單。從發(fā)展實(shí)際情況來看，定期自動化集中監(jiān)控是將電機(jī)系統(tǒng)中的各個功能集中在同樣的處理器中進(jìn)行優(yōu)化處理，從而提升繁瑣工作的處理效率。第三，現(xiàn)場總線監(jiān)督控制設(shè)計思想。在電氣工程自動化系統(tǒng)建設(shè)中，現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)是一件比較常用的技術(shù)形式。將現(xiàn)場總線監(jiān)控設(shè)計思想引入到電氣工程中能夠減少設(shè)備投入，節(jié)省設(shè)備開發(fā)應(yīng)用成本，從而在節(jié)省電纜的情況下提升監(jiān)控設(shè)備的應(yīng)用效率。

4 電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用作用

第一，提升技術(shù)應(yīng)用能力。電氣自動化技術(shù)是我國各個生產(chǎn)行業(yè)中的重要技術(shù)形式。電氣自動化技術(shù)在各個生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用能夠有效解放人工力量，借助智能化的機(jī)器設(shè)備能夠提升各項工作的生產(chǎn)效率。第二，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性。電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用會在先進(jìn)技術(shù)的支持上，保障電氣工程的安全性和穩(wěn)定性，并通過電腦智能設(shè)備來對電力工程各個機(jī)器的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，從而隨時隨地的了解機(jī)器的運(yùn)行情況，在發(fā)現(xiàn)問題的時候，派遣技術(shù)人員到現(xiàn)場開展設(shè)備維修和保養(yǎng)，通過改善設(shè)備的技術(shù)形式為減少工作人員的工作量，為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供重要支持。第三，保證電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。電氣自動化技術(shù)試驗(yàn)項目的先進(jìn)性、自動化、智能化的技術(shù)形式，將電氣自動化應(yīng)用到電氣工程中能夠在較短的時間內(nèi)負(fù)有效率的處理大量數(shù)據(jù)信息，提升數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)性，并應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段來搜索和管理各類數(shù)據(jù)信息，對電氣工程內(nèi)部所存儲的數(shù)據(jù)開展全面的分析和研究，在發(fā)現(xiàn)電氣工程存在安全隱患的情況下，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)及時分析和規(guī)避事故，為電氣工程的穩(wěn)定運(yùn)行提供重要支持。

5 電氣自動化在電氣工程中融合運(yùn)用

5.1 電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度工作中的應(yīng)用

電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度工作中應(yīng)用能夠打造出完善化的電網(wǎng)調(diào)度信號。電網(wǎng)調(diào)動自動化系統(tǒng)包含工作站、電網(wǎng)調(diào)度中心、顯示器、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、中心服務(wù)器、打印設(shè)備等。這些設(shè)備的支持和配合下，能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電廠、發(fā)電廠下級電網(wǎng)調(diào)度中心與邊境站之間的連接，并借助近期系統(tǒng)專門的局域網(wǎng)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)調(diào)度全過程的自動化管理，對電氣系統(tǒng)運(yùn)行情況實(shí)施精準(zhǔn)評估，應(yīng)用所掌握的數(shù)據(jù)信息來預(yù)測電力的負(fù)荷，并在預(yù)測電力負(fù)荷的基礎(chǔ)上進(jìn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)對電氣工程的自動化管理[5]。電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣工程運(yùn)行信息的實(shí)時性收集整理和監(jiān)督控制，從整體上把握電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)際情況，并根據(jù)社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際需要來調(diào)整電網(wǎng)運(yùn)行，在電網(wǎng)出現(xiàn)安全事故的時候及時查找事故原因，根據(jù)事故發(fā)生的原因采取對應(yīng)的解決措施。

5.2 電氣自動化在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用

發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)應(yīng)用中常用的結(jié)構(gòu)是分布分層結(jié)構(gòu)，具體包含過程控制單元數(shù)據(jù)、高速通信網(wǎng)工程師以太網(wǎng)等。過程控制單元在電氣工程中的應(yīng)用能夠?qū)﹄姎庠O(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行全面的記錄和跟蹤定位，通過顯示出來的參數(shù)信息完成打印任務(wù)，輸出信號，并根據(jù)輸出的信號信息來實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的監(jiān)督控制，為電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用提供重要支持。

在電氣工程運(yùn)行中，運(yùn)行管理人員和工程師工作站會為整個系統(tǒng)的運(yùn)作提供必要的人機(jī)接口過程，控制單元會在自動化技術(shù)的支持下將接口信息傳遞到運(yùn)行人員工作站，并接受運(yùn)行工作站指令的調(diào)配，為工程師的具體操作行為提供切實(shí)可行的辦法支持。

5.3 電氣自動化在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用

在電氣系統(tǒng)運(yùn)行中如果出現(xiàn)了短路、斷路和過載故障，繼電保護(hù)裝置會在第一時間發(fā)送報警信號，上級部門在接收到報警信號之后會對電路的連接情況進(jìn)行判斷，如果電路出現(xiàn)了故障問題要及時采取措施對其予以切除處理，從而保障電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行[6]。將電氣自動化應(yīng)用到機(jī)電保護(hù)裝置中能夠?qū)崟r性的遠(yuǎn)程監(jiān)督控制機(jī)電保護(hù)裝置設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，為機(jī)電保護(hù)裝置的持續(xù)運(yùn)行提供充足的電力支持。同時，在電氣自動化技術(shù)的支持下，還能夠在較短的時間內(nèi)檢查電氣設(shè)備以及電氣系統(tǒng)線路中出現(xiàn)的異常情況，根據(jù)檢測分析結(jié)果采取對應(yīng)的解決措施。

5.4 電氣自動化在變電站綜合自動化中的應(yīng)用

變電站綜合自動化系統(tǒng)是具備綜合功能的計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)，在這個計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)的作用下能夠優(yōu)化處理各個數(shù)據(jù)信息，整個系統(tǒng)的打造融合了測量儀、機(jī)電保護(hù)、信號系統(tǒng)以及自動化裝置系統(tǒng)，與此同時，配合使用現(xiàn)代化電子測量技術(shù)還能夠更好的檢測輸電線路和設(shè)備，從而提升變電站運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性[7]。

變電站自動化系統(tǒng)會使用電磁裝置實(shí)現(xiàn)監(jiān)視控制，在電磁裝置的作用下能夠幫助相關(guān)人員了解電網(wǎng)系統(tǒng)中各個設(shè)備的運(yùn)行情況，并借助微型機(jī)械設(shè)備、計算機(jī)控制系統(tǒng)來對變電站的運(yùn)行情況進(jìn)行控制，使用計算機(jī)電纜取代信號電纜，保證所有數(shù)據(jù)信息的傳輸安全，并為變電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持。

6 電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用存在的問題

電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用關(guān)鍵是電氣自動化裝置功能的實(shí)現(xiàn)，電氣自動化的合理使用能夠更好的凸顯出電氣工程設(shè)備的功能，為各個任務(wù)的完成和操作管理提供重要支持，并就各個設(shè)備使用過程中出現(xiàn)的異常情況作出精準(zhǔn)的分析和判斷。電氣自動化在保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行方面起到了十分重要的作用，且能夠和一些先進(jìn)的技術(shù)，比如全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等融合在一起使用，在多個技術(shù)的融合使用下為電氣系統(tǒng)安全、穩(wěn)定提供支持[8]。但是從當(dāng)前發(fā)展實(shí)際情況來看，電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用處于一種發(fā)展的初步階段，技術(shù)使用不夠成熟，在具體應(yīng)用的時候容易出現(xiàn)一些維護(hù)管理問題，如無法滿足現(xiàn)代化負(fù)載電網(wǎng)的運(yùn)行需要、電氣自動化裝置運(yùn)行深受內(nèi)外部環(huán)境干擾等，以上問題的出現(xiàn)都會加大電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用成本。同時，電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用的時候還會受到電磁輻射的影響，為了能夠減少這種不利影響，需要在設(shè)備原有防雷、抗干擾的同時額外使用一些輔助設(shè)備，但是這些輔助設(shè)備的使用無形中來加大整個電網(wǎng)的運(yùn)營隱患。

7 電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用優(yōu)化對策

（1）樹立全新的服務(wù)發(fā)展理念。在社會經(jīng)濟(jì)和科技的發(fā)展支持下，越來越多的科學(xué)技術(shù)形式被應(yīng)用到各個生產(chǎn)領(lǐng)域，促進(jìn)了各個領(lǐng)域的發(fā)展。為了能夠更好的發(fā)揮出電氣自動化在電氣工程中的優(yōu)勢作用，需要相關(guān)人員能夠樹立一種積極服務(wù)理念，在服務(wù)理念的引領(lǐng)下激發(fā)自己將電氣自動化應(yīng)用到電氣工程中的積極性，提高自己的電氣工程自動化服務(wù)管理水平。

（2）加大電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用研發(fā)力度?？茖W(xué)技術(shù)的快速發(fā)展會為先進(jìn)儀器設(shè)備的更新?lián)Q代提供支持，提高電氣設(shè)備的應(yīng)用水平，使得電氣自動化能夠更好的適應(yīng)電氣工程建設(shè)發(fā)展。因此，為了能夠提升電氣工程的自動化水平，需要電力企業(yè)強(qiáng)化和電氣工程領(lǐng)域發(fā)展快速的國家的交流，在交流中引進(jìn)更多的電氣工程自動化發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)先進(jìn)技術(shù)和電氣工程發(fā)展充分融合，從而更好的提升電氣自動化水平。

（3）加快打造完善化的電氣自動化系統(tǒng)平臺。電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用成效離不開先進(jìn)平臺的支持，在先進(jìn)平臺的支持下能夠提升電氣工程的自動化、智能化水平，提供電氣工程資源共享應(yīng)用效率，減少電氣工程發(fā)展中資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。另外，在完善化平臺的支持下還能夠提升電力系統(tǒng)的檢測效果和運(yùn)行管理能力，為電氣工程的安全、平穩(wěn)運(yùn)行提供重要支持，在節(jié)省電力資源的情況下創(chuàng)設(shè)出理想、高效的電力工程運(yùn)行發(fā)展環(huán)境。

（4）提升電力系統(tǒng)自動診斷故障的性能。電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電氣工程的自動化、智能化發(fā)展水平，而且還能夠?qū)﹄姎庀到y(tǒng)故障做出科學(xué)的檢測分析，在發(fā)現(xiàn)危險的時候及時向管理人員發(fā)送報警信號，管理人員啟動自動化系統(tǒng)來分析和解決故障問題。其中，常見的故障分析和診斷系統(tǒng)是專家系統(tǒng)，專家系統(tǒng)會通過設(shè)備運(yùn)行數(shù)值的綜合比對分析來判定當(dāng)前的設(shè)備是否處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行需要來調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

（5）制定自動化電氣控制新方案。在以往電氣設(shè)備運(yùn)行中，電氣工程設(shè)備主要是控制編程程序管理高低變壓器的運(yùn)行，在使用過程中對電氣設(shè)備的要求較低，為此，不需要安排專門的人員來進(jìn)行設(shè)計，也不需要開展二次模擬控制。在未來，為了能夠更好的提升系統(tǒng)設(shè)備性能，規(guī)避信號交叉所引發(fā)的問題，需要將自動化設(shè)計和電氣設(shè)計結(jié)合在一起，以此來提升設(shè)備的使用效率，簡化系統(tǒng)運(yùn)行。將這一方案應(yīng)用到實(shí)際環(huán)境中能夠更好的發(fā)揮出網(wǎng)絡(luò)通訊功能，將分層結(jié)構(gòu)上的各個數(shù)據(jù)信息傳遞到現(xiàn)場設(shè)備總線，以此充分提升數(shù)據(jù)信息的共享效率，降低系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)營成本。

8 結(jié)語

電氣自動化是工業(yè)實(shí)現(xiàn)高效發(fā)展的重要基礎(chǔ)。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)電力行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對電氣自動化技術(shù)應(yīng)用水平的重視，結(jié)合實(shí)際情況來使用電氣自動化技術(shù)，在電氣自動化技術(shù)的支持下不斷推進(jìn)現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展進(jìn)程，充分提高電氣工程的經(jīng)濟(jì)效益，讓其在安全狀態(tài)下穩(wěn)步前進(jìn)。