電氣工程中自動化技術的運用

摘 要：電氣自動化技術是保障供電質量和電力系統安全經濟運行的重要保證，能夠對電力系統進行就地或遠程的自動管理、監視、調節、控制。本文從變電站自動化；發電廠分散測控系統；電網調度的自動化；配電自動化等方面就自動化技術在電力系統中的應用進行了分析，其次，探討了電氣工程自動化系統的人性化設計，具有一定的參考價值。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；人性化設計

1 前言

隨著我國國民經濟的快速發展，廣大人民群眾對于電力的需求量日益增加。在電力行業中，電氣工程自動化技術的重要性越來越顯現出來。電氣自動化技術作為當今最富有生機、最充滿活力、最富有開發前景的技術，在國民經濟中的各個相關領域都深入地滲透進去，應用非常廣泛。電氣自動化技術能夠是保障供電質量和電力系統安全經濟運行的重要保證，能夠對電力系統進行就地或遠程的自動管理、監視、調節、控制。本文就電氣工程中自動化技術的運用進行探討。

2 自動化技術在電力系統中的應用

2.1 變電站自動化。自動化技術應用于變電站的主要目的是確保變電站的運營安全，提高變電站工作效率，加強對變電站的監控，逐步取代掉人工監視和人工操作，它是建立在變電站自動控制技術和變電站應用信息處理、傳輸技術基礎之上的。它能夠對于變電站內運行的各種電氣設備進行全方位、24小時實時監視。特點有：實現記錄統計與運行管理的自動化，將電力信號電纜盡量以光纖或者計算機電纜來進行替代，實現操作監視的計算機屏幕化，將常規的電磁式裝置用全微機化設備進行代替、。變電站的自動化技術是電網調度自動化的重要組成部分，不單單可以滿足變電站的運行，而且還是電力現代化生產的不可或缺的部分。

2.2 發電廠分散測控系統（簡稱DCS）。發電廠分散測控系統絕大多數都是采用分層分布結構，由高速數據通訊網（以太網）、運行人員工作站（OS）、過程控制單元（PCU）、工程師工作站（ES）等部分組成，過程控制單元（PCU）是其中最為重要的部分，可接受現場變送器、脈沖量、開關量、電氣量、熱電偶、熱電阻等信號，可直接應用于生產過程，它是由能可冗余配置的主控模件（MCU）和智能I/O模件構成，在運算處理之后可實現生產過程的聯鎖監測、聯鎖控制、聯鎖保護等。運行人員工作站（OS）和工程師工作站（ES）能夠提供了人機接口，同時為電氣設備維修工程師提供系統診斷、系統維護、系統組態設置等手段。數據的采集、處理、監控都采用微型計算機來完成，機組的監控水平得到了大幅度的提升，也提高了人機交互界面；無論是進口的機組，還是國產的大型機組，基本都安裝了協調控制系統；在很多電廠的自動裝置設備都是采用數字化儀表來進行顯示控制，而不再是過去那種傳統的機械式儀表，這些措施都將我國的電廠熱工自動化技術推向到了一個新的高度。

2.3 電網調度的自動化。電網調度的自動化一般是由電網調度中心的計算機網絡、大屏幕顯示器、打印設備、工作站、服務器等組成。它由處于調度區域內的測量控制設備等變電站終端、下級電網調度中心、發電廠等構成，由電力系統專屬局域網進行連接。電網調度的自動化的主要功能有：適應電力市場的運營需求、對電網運行安全情況進行分析、監控、實時采集電力生產的過程中數據、自動發電控制、對電力系統狀態進行評估、自動經濟調度、對電力負荷進行預測等。

2.4 配電自動化。配電自動化與調度自動化相比，規模要小的多。配電自動化目標在于實現電力系統經濟運行、減輕運行人員的勞動強度、為用戶提供優質服務、提高供電的可靠性、改進電能質量等，是一項綜合信息管理系統，集合了設備管理技術、數據傳輸技術、計算機技術、現代控制技術等為一體。

配電自動化在美國、英國、加拿大等一些發達國家已有了多年的運行經驗，并且有向縱深性發展的趨勢，如人工智能、光纖通信、大規模地形顯示等。目前我國的配電自動化技術主要使用了配電管理+集中監控模式的配電自動化、集中監控模式的配電自動化、就地控制的饋線自動化模式，且使用了分布式總體結構，通過網絡將子站和主站聯在一起，形成統一的配電自動化系統。

3 加強電氣工程自動化系統的人性化設計

3.1 文化因素。我們在對電氣工程自動化系統進行設計時，應該表現出與技術進步和時代精神的與日俱進，滿足電廠的功能需求，符合電廠的企業文化特征。

3.2 美學因素。在進行電氣工程自動化系統設計的時候，應該基于人性化設計的角度來進行研究考慮，對人的觸覺、聽覺、視覺等審美情趣進行充分的考慮。

3.3 人機工程學因素。應該采用多學科的方法，如心理學、生理學、人體力學、人體測量學等來提供人體機能特征參數，研究人體特征和結構，為電氣工程自動化的設計提供人性化的要求。

3.4 環境因素。對光照、音響、濕度、溫度及其他物理因素采用人性化設計的理念來進行分析，讓人具有舒適感和安全感。

3.5 可靠性因素。人們接受及信賴的基本條件就是電氣工程自動化系統的可靠性。高可靠性的電氣工程自動化系統，重點是要體現出系統對人性的關懷，增加對于人的安全的考慮，其次才是考慮電氣工程自動化系統的使用壽命、可用率系統性能。

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作者簡介：唐杰（1975，6-），女，山東省梁山縣，大學學歷，研究方向：電氣工程及自動化，職稱：高級工程師。