淺談電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

摘 要：目前我國的電氣工程行業(yè)發(fā)展如火如荼，先進(jìn)的自動化技術(shù)的引進(jìn)更是加快了電氣工程控制系統(tǒng)的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)的重要性越來越明顯。所以文中首先探討了電氣工程中電氣自動化的設(shè)計原則和思想，然后分析電氣自動化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域中各方面的應(yīng)用，最后對其發(fā)展趨勢做了總結(jié)分析，以供相關(guān)人士參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電氣自動化；應(yīng)用

中圖分類號：F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-02

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國的電氣工程技術(shù)也隨之不斷進(jìn)步，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時代，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛起來。電氣工程中的電氣自動化技術(shù)可以實現(xiàn)系統(tǒng)的在線監(jiān)控，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，減少工人的勞動量，降低操作失誤等等，由此確保整個電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。所以，探討怎樣提高電氣工程的自動化水平，怎樣加大對電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，對于電氣工程行業(yè)的發(fā)展具有很大的實際意義。本文就電氣自動化技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用進(jìn)行分析，以提高電氣工程的自動化程度。

一、電氣工程及其自動化技術(shù)的概述

（一）電氣工程概述

電氣工程是一項綜合學(xué)科，它包含了電力系統(tǒng)、電網(wǎng)設(shè)計、電能供電等等很多方面。近年來，我國的電力系統(tǒng)在逐漸壯大，對電氣工程自動化的研究也越來越深入，從原有的僅要求實現(xiàn)安全保護(hù)和過程自動調(diào)節(jié)，發(fā)展到要求可以實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合管理以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

（二）電氣自動化技術(shù)概述

電氣自動化技術(shù)指的是在無人直接參與的情況下，對生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程進(jìn)行自動化檢測、分析處理、控制管理等一系列發(fā)的自動化操作。該技術(shù)包括有電氣技術(shù)、電氣自動化技術(shù)以及電氣設(shè)備技術(shù)等多項電氣技術(shù)。在我國電氣自動化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個集設(shè)計、安裝、調(diào)試、維護(hù)以改造與一體的自動化控制系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的生產(chǎn)管理中。

二、電氣自動化的設(shè)計

（一）設(shè)計原則

在進(jìn)行電氣自動化設(shè)計時需要準(zhǔn)守一下原則：（1）可以滿足電氣設(shè)備實現(xiàn)某種程度的電氣控制原則；（2）確保設(shè)計方案的先進(jìn)性、合理性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性原則；（3）在充分考慮節(jié)約成本基礎(chǔ)上，處理好電氣與設(shè)備之間的相互關(guān)系；（4）選擇電器元件的過程中，首先確保元件的質(zhì)量，然后考慮元件的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性；（5）設(shè)計時還要測試設(shè)備的安全與質(zhì)量，滿足規(guī)范要求后方可使用。

（二）設(shè)計思路

電氣自動化的設(shè)計是比較復(fù)雜的工作，它所涉及的內(nèi)容廣而豐富，所以在設(shè)計主要按照以下幾種思想來進(jìn)行：（1）集中監(jiān)控的設(shè)計思想。該設(shè)計思想主要注重監(jiān)控方式，在電氣工程行業(yè)監(jiān)控的使用越來越多，其本身的優(yōu)點有：設(shè)計思路簡單易行、監(jiān)控的操作和維護(hù)方便。集中監(jiān)控可以很大程度上可以滿足電氣工程對集中控制的需求，同時使用的設(shè)備較少，大大降低了系統(tǒng)投資成本。原來分散控制的方式，所需監(jiān)控點較多，控制成本較大，安全穩(wěn)定性也不高，事故發(fā)生率高，往往會帶來很大的損失。集中式的思想就是把系統(tǒng)中所要求的全部監(jiān)控對象進(jìn)行集中監(jiān)控，從而改變原有系統(tǒng)的監(jiān)控模式，確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計思想。遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計思想就是通過一臺終端控制計算機(jī)來實現(xiàn)對系統(tǒng)其它設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而合理的管理整個系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控可以不受地域的影響，能夠監(jiān)督管理異地設(shè)備，由此可以大大提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。其存在的缺點也比較明顯，由于傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸信息會受到其它信號的影響，由此就限制了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，只適合于小型的電氣控制場合。（3）現(xiàn)場總線監(jiān)控的設(shè)計思想。現(xiàn)場總線監(jiān)控的設(shè)計思想被廣泛應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域，應(yīng)用該技術(shù)可以針對電氣工程的工作差異間隔，選取不同的應(yīng)對措施。并且，可以降低很多的系統(tǒng)投資成本。在電氣工程設(shè)備的現(xiàn)場安裝中，其連接采用通訊的方式，大大增加了工程的經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)的獨(dú)立性能好，如果出現(xiàn)故障不會影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。

三、電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

電氣自動化技術(shù)被大力應(yīng)用到建筑工程行業(yè)、電力工程行業(yè)等很多領(lǐng)域，其中在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛。我國電網(wǎng)覆蓋率越來越大，電網(wǎng)供電系統(tǒng)對電氣自動化程度的要求也越來越高，文章將從以下幾個方面對電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用作出探討。

（一）電網(wǎng)調(diào)度的自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)由顯示器、服務(wù)器、工作站以及計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成。通過電網(wǎng)系統(tǒng)的局域網(wǎng)把需要調(diào)度的電網(wǎng)范圍內(nèi)的調(diào)度中心、發(fā)電廠、變電站終端等控制設(shè)備進(jìn)行有效的連接，以實現(xiàn)系統(tǒng)的自動化。那么我們就可以知道，在電氣工程領(lǐng)域電氣自動化技術(shù)的重要性，其主要是對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評估，以積累大量的數(shù)據(jù)信息，用來預(yù)測電力負(fù)荷，最終實現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)的自動化調(diào)度。實現(xiàn)自動化技術(shù)的電力系統(tǒng)可以實時采集和處理運(yùn)行數(shù)據(jù)，并監(jiān)控各項數(shù)據(jù)，全面了解電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，對提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性有很大幫助，可以滿足現(xiàn)代電力市場對電能的供應(yīng)需求。

（二）發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)

發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一種分層形式，在實際的生產(chǎn)應(yīng)用中主要由遠(yuǎn)程人員工作站、以太網(wǎng)、過程控制單元和高速通訊網(wǎng)絡(luò)等組成。人員遠(yuǎn)程工作站主要由輸入/輸出模件以及可冗余配置上的主控模件構(gòu)成，其中主控模件的通訊主要是通過冗余智能上的和總線上的輸入與輸出來實現(xiàn)的。而過程控制單元可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)中，可以直接采集獲得熱電阻、開關(guān)量以及現(xiàn)場傳感器等設(shè)備上的信息，也可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算以得出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并打印和顯示數(shù)據(jù)信息，最終驅(qū)動需要控制的設(shè)備，實現(xiàn)電氣工程生產(chǎn)過程中的電氣自動化。

（三）變電站的自動化

在電力系統(tǒng)中，變電站的自動化尤為重要，自動化技術(shù)的出現(xiàn)可以為完全代替原有人工的設(shè)備操作、監(jiān)視和電話通信等工作，很大程度地增加了變電站系統(tǒng)的監(jiān)控水平，可以實現(xiàn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定長期運(yùn)行，同時使得系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性明顯提高。特別是綜合自動化系統(tǒng)，可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平；減小占地面積；減少維護(hù)工作量，減少勞動強(qiáng)度，實現(xiàn)減人增效。

換句話說，變電站可以全面的實現(xiàn)電氣自動化，以多層次的監(jiān)控手段，來保證變電站設(shè)備的安全可靠運(yùn)行變電站的自動化。這就意味著變電站自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為電氣工程的主要項目之一，成為電網(wǎng)調(diào)度自動化的一個重要部分，促進(jìn)了我國電力系統(tǒng)自動化大發(fā)展。

四、電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展及應(yīng)用趨勢

就目前形式來看，電氣自動化大發(fā)展趨勢主要有三個方向，即為信息化方向、分布式方向以及開放化方向。系統(tǒng)的信息化就是指可以對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合處理，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)控和管理的一體化。系統(tǒng)的分布式就是指針對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每個功能模塊都可以獨(dú)立完成某項職能，以分化系統(tǒng)危險信號。系統(tǒng)的開放化就是指通過系統(tǒng)的與外界的通訊接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，達(dá)到信息共享的目的。通過這三種運(yùn)行方式的結(jié)合，實現(xiàn)的電氣工程的電氣自動化系統(tǒng)具有更好的可靠性和安全性。

五、結(jié)束語

綜上可知，隨著世界經(jīng)濟(jì)的國際化和全球化，我國的電氣工程發(fā)展非常迅速。為了加快我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實現(xiàn)電氣工程的電氣自動化是一項重要手段。為此本文結(jié)合我國的實際情況，以積極創(chuàng)新的態(tài)度探討了電氣工程中電氣自動化的設(shè)計思想，并分析電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用，由此得出電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展及應(yīng)用趨勢，通過這些研究分析可以得出電氣自動化技術(shù)可以大大提高電氣工程系統(tǒng)的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張嘉輝，李軍.淺談電氣自動化在電氣工程中的融合運(yùn)用[J].黑龍江科技信息，2013（30）：79.

[2]王偉.淺談電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2013（36）：24.

[3]都繼偉.探討電氣的自動化在電氣工程中融合運(yùn)用[J].科技致富向?qū)В?013（29）：139.

作者簡介：鄭亮（1987.08-），男，本科，助理工程師，主要從事規(guī)劃評審及工程項目管理。

國網(wǎng)湖北省電力公司孝感供電公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究。