關于電氣工程中自動化技術的研究探討

摘 要：電力對發展生產和提高人類生活水平有重要作用，電力的需求在不斷增長，社會對電氣工程及其自動化的需求量越來越大。現代工業主要是依靠電氣自動化來運行的，當機器被啟動之后，機器自身就會持續保持其運作狀態。而所謂的電氣自動化，是指通過對繼電器、感應器等電氣元件的利用，借以實現對時間和順序的控制。而其他如一些伺服電機或儀表，將會根據外界環境的變化從而反饋到內部，最后導致輸出量產生變化，繼而達到穩定的目的。于是隨著我國社會對電力需求的日益增大，以及我國對于電網改造和建設的力度不斷加大，關于怎樣提高配電網的自動化水平越來越成為人們關注的焦點，文章主要就是對電氣工程中自動化技術的運用進行研究探討，對優化更新電氣工程自動化技術，促進我國工業經濟的繼續騰飛，有重要的實踐意義。

關鍵詞：電氣工程；自動化技術；電網調度自動化

目前，我們已進入了信息化時代，各類信息技術逐步滲透至電氣工程領域，對其形成了支配性作用。同時，現代化信息技術的飛速發展也進一步拓寬了電氣工程與自動化實踐領域，為其提供了高效應用工具和優質處理手段，令兩者相輔相成實現了全面發展。然后基于電氣工程及自動化的持續拓展，其將會向著生物學、光子學與機電系統領域推進。伴隨其快速提升進程，我們應對電氣工程與自動化領域密切關注，采取合理的措施進行優化改造與發展升級，進而確保電氣工程與自動化始終走在科技前沿，適應信息時代需求。目前，國內電氣工程的自動化技術的主要發展趨勢是由輸電、發電自動化向輸電、發電以及配電自動化進行全面發展；而其具體控制策略也逐漸朝著適應化、協調化、最優化、智能化和區域化方向發展，另外，在控制手段方面，管理部門加強了對遠程通信、電力電子器件和微機的應用，而在對理論工具的應用方面，則越來越多的通過借助當前現代化控制理論來實施。具體的來說，自動化技術在目前各種電氣工程的應用中，主要體現于以下幾個方面：

1 電網調度自動化

電網調度自動化主要是由電網調度控制中心的計算機網絡系統、服務器、工作站、打印設備、大屏蔽顯示器等組成，其主要是通過電力系統專用廣域網連結的，調度范圍內的發電廠、下級電網調度控制中心和變電站終端設備等構成。其主要功能是：電力生產過程實時數據采集與監控電網運行安全分析、電力負荷預測、電力系統狀態估計、自動發電控制、自動經濟調度，并適應電力市場運營的需求等。

2 電力的自動化

2.1 電力一次設備的智能化

在一般情況下，常規電力一次設備與二次設備的安裝地點往往相隔幾十至幾百米，且兩者之間一般用大電流控制電纜和強信號電力電纜連接。對于電力一次設備的智能化來說，其主要問題是現場大電流開斷引起的高強度電磁場干擾會對電子部件造成損害，關鍵技術是電子部件的電磁兼容、供電電源以及與外部通信接口協議標準等技術問題。電力一次設備的智能化指的是在一次設備進行結構設計的過程中，需將常規二次設備的部分或全部功能就地實現，以省卻大量控制電纜和電力信號電纜，此過程通常也簡稱為一次設備自帶測量和保護功能。常見的“智能化開關”、“智能化開關柜”、 “智能化箱式變電站”等都是典型的電力一次設備智能化。

2.2 電力一次設備的在線狀態檢測

為了監視設備的實施運行狀態，并且對各種重要參數的變化趨勢進行分析，我們必須要對電力系統一次設備如發電機、汽輪機、變壓器和斷路器等設備的重要運行參數進行長期且連續的在線監測。而這種監測行為目的是進行有無存在故障先兆的判斷，從而延長設備的維修保養周期，并最終提高設備的利用率，為電力設備由定期檢修向狀態檢修過度提供保障。近年來，為了開展在線狀態檢測技術的研究和實踐，電力部門為此投入了大量精力，并聯合大學、科研單位進行科研合作，以及通過技術引進取得了一些重要進展，但由于該項工程的整體技術難度大、專業性強以及檢測環境惡劣，要開發出滿意的產品目前還很困難。

3 發電廠的自動化

火電廠和水電廠是我國常見的發電廠類型，但無論是火電還是水電，這些發電方式在其在自動化系統中有著很多的共同點，而比較之下，火電廠的自動化程度往往比水電廠更低。

3.1 火電廠的自動化

對于火電廠的自動化環節來說，這是是一門綜合性較強的技術操作，其中既有信息和數據的處理過程，也有自動檢測、自動保護、順利控制以及設備管理等功能。自動化系統主要包括了鍋爐控制系統、發電機控制系統、計算機監視、汽輪機控制系統和數據系統以及機爐系統主控系統等等。

3.2 水電廠的自動化

水電廠進行自動化的過程之中需要調速器、水輪機以及水輪發電機控制系統等設備。具體的來說，水電廠的自動化可以具體分為梯級水電廠綜合自動化、單機自動化、全廠自動化以及公用設備自動化等等，而且通過這些自動化系統的使用，水電廠整體運行的安全性、經濟性以及供電質量都能得到較大程度的提高。

4 變電站的自動化

對于變電站自動化來說，其發揮的主要作用是進行分配和接受電能、控制電能流向以及變換電壓等，并且通過對變壓器的使用將不同電壓級數的電網聯系起來。進行變電站自動化的主要目的是取代電話人工操作和人工監視，從而擴大對變電站的監控功能，從整體上提高變電站的運行水平。變電站自動化的具體內容包括了對站內運行的電氣設備進行全面控制和監視，使二次設備數字化、網絡化、集成化，并且以光纖來代替計算機電纜和電力信號電纜。隨著微機監控技術在變電站的實際應用范圍得到擴大，目前變電站正朝著綜合自動化的方向快速發展。所謂的變電站綜合自動化是指基于傳輸技術、應用信息處理技術以及自動控制技術，通過計算機硬件系統或者自動化裝置來代替人工實施運行作業，從而改善變電站的管理水平和實際運行水平。在目前我國的發展進程中，已經基本實現了變電站繼電保護微機化和遠程的遠動和監控，并且正極力研發推廣變電站的無人值班操作體系。而在無人值班的變電站中，其主要功能包括了設備的遠動和監控、變電站的自動測量、開關操作的遠動以及事故和設備故障的自動記錄等，隨著科學技術的快速發展，我們相信無人值班變電站的運用將會最終促使變電站的綜合自動化程度邁向一個更高的臺階。

5 結束語

總之，我們應秉承多樣性、實用性原則，樹立結構設計明晰、系統設備操作運行智能化和一體化監督操控等科學目標，力求電氣工程體系的可靠、安全創設節能、高效的電力環境和安全可靠的防雷體系。然后基于電氣工程與自動化技術系統的科學發展和綜合優勢，我們應該深入探析其應用發展狀況，通過合理的實踐應用，進而激發其價值最大化，并有針對性制定優化改造策略，才能確保電氣工程與自動化高新技術領域的全面擴充與穩步發展，從而創造顯著的經濟效益與社會效益，體現綜合應用價值。因此，我們應積極關注并吸收國內外先進的技術經驗，并綜合當前電氣工程中的實際運用情況，為我國的電氣工程自動化技術的運用和發展貢獻更多的力量。

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