自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

李博淵

摘要：在電氣工程當中，自動化技術(shù)是最為常用的技術(shù)之一。電氣自動化技術(shù)指的是把各種具有檢測功能和自動控制的裝置有機結(jié)合起來，以此來實現(xiàn)電氣系統(tǒng)的自動調(diào)節(jié)、實時監(jiān)測和控制管理等。同時，在電氣工程中應(yīng)用自動化技術(shù)，可確保電氣系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；電氣工程；實時監(jiān)測；控制管理

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）10-0012-02

電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的實際應(yīng)用，促進了電氣工程的發(fā)展。反過來講，電氣工程的發(fā)展，也促進了電氣自動化技術(shù)水平的提高。二者可以說是相互依存、共同發(fā)展的關(guān)系。在電氣工程中應(yīng)用自動化技術(shù)，切實提高了電氣工程的自動化水平和質(zhì)量。本文即分析自動化技術(shù)在電氣工程中的實際應(yīng)用。

1 電氣工程與電氣自動化

1.1 電氣工程與電氣自動化

在當前的前言領(lǐng)域當中，電氣工程的地位是毋庸贅言的，具有舉足輕重的地位和作用。計算機的發(fā)明，可以說是電氣工程對人類的最大貢獻之一。眾所周知，計算機不僅改變了人們的生活方式，而且極大推動了社會經(jīng)濟的發(fā)展，催生了許多新生的行業(yè)。

而電氣自動化僅僅是電氣工程中的其中一個分支，是電氣工程及其自動化的簡稱。現(xiàn)階段，電氣自動化的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，在各個領(lǐng)域都有著應(yīng)用，小至家庭線路的設(shè)計，大到航空航天，其身影可以說無處不在。所以，電氣自動化應(yīng)引起我們的重視。

1.2 電氣自動化的構(gòu)成及特點

1.2.1 電氣自動化的構(gòu)成

電氣自動化主要有兩部分構(gòu)成，第一是電氣自動化系統(tǒng)，第二是微型計算機的導(dǎo)入。在兩者之中，電氣自動化系統(tǒng)分為信號接收部分、信號處理部分和信號的輸出部分。

而把微型計算機導(dǎo)入到電氣自動化系統(tǒng)當中，可實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的自動記錄和分析，并給系統(tǒng)提供相應(yīng)的反饋，然后根據(jù)自動化系統(tǒng)的運行趨勢判定內(nèi)部的誤差等。我們知道，計算機的觸角無所不在，在電氣自動化系統(tǒng)中也有著應(yīng)用，通過引入微型計算機，使得自動化系統(tǒng)更加智能化和人性化，同時也有利于電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展。

1.2.2 電氣自動化設(shè)計的原則

第一，電氣自動化系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足其產(chǎn)品和工工藝的自動化要求。這一原則也是電氣自動化設(shè)計的總的原則。

第二，在電氣自動化設(shè)計時，應(yīng)處理好機械與電氣之間的復(fù)雜關(guān)系。這一原則同時也是電氣自動化設(shè)計的目標所在，也就是落實電氣的自動化設(shè)計。

第三，在設(shè)計過程中，應(yīng)選擇合適的電子設(shè)備，在最大程度上確保自動化設(shè)計的美觀，實現(xiàn)其操作上的簡單和安全。

2 自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

現(xiàn)階段，從自動化技術(shù)的水平來講，自動化技術(shù)發(fā)展的主要構(gòu)成要素包括：自動電壓控制系統(tǒng)、動力機械自動控制和自動發(fā)電量控制系統(tǒng)等三個方面。在中國，根據(jù)發(fā)電廠的不同運行方式，通常把發(fā)電廠劃分為兩類：第一是水電廠自動系統(tǒng)，第二是火電廠自動系統(tǒng)。不過值得我們注意的是，發(fā)電的方式，不管是以火電為主，還是以水電為主，又或者是屬于另外的發(fā)電方式，在應(yīng)用自動化技術(shù)過程中，都有著驚人的形似之處。

2.1 自動化技術(shù)在電氣工程應(yīng)用中的形式

從技術(shù)應(yīng)用的角度來講，確保電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)電的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟性，是實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度優(yōu)化的重要前提。除此之外，電網(wǎng)調(diào)度在電氣工程自動化生產(chǎn)和現(xiàn)代化管理中也發(fā)揮著重要的作用。

現(xiàn)階段，自動化技術(shù)在電氣工程中的調(diào)度主站系統(tǒng)。運動裝置系統(tǒng)等中有著實際的應(yīng)用。

2.2 水電廠自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

在現(xiàn)有的自動化技術(shù)條件下，為了確保電氣工程的穩(wěn)定性和可靠性，充分發(fā)揮電氣工程的性能，水電廠自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，應(yīng)具備水輪發(fā)電機組系統(tǒng)、調(diào)速器裝置和水輪機裝置等模塊。由于不同的自動化系統(tǒng)在運行模式上存在著明顯的差異，水電廠自動化系統(tǒng)可分為單機模式、公用設(shè)備模式、梯級綜合自動化模式和全長自動化模式等類型。而從實際應(yīng)用的角度來講，如果在水電廠電氣工程中應(yīng)用相應(yīng)的自動化技術(shù)，在水電廠正常運轉(zhuǎn)的條件下，可以提高其經(jīng)濟效益，從而為水電廠提供高質(zhì)量的電能奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.3 火電廠自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

火電廠自動化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程當中，和自動化技術(shù)在水電廠電氣工程中的應(yīng)用一樣，同樣具有綜合性的特征?；痣姀S自動化技術(shù)的構(gòu)成主要包括發(fā)電自動控制系統(tǒng)、鍋爐控制系統(tǒng)、機爐主控系統(tǒng)和汽輪機控制系統(tǒng)等。計算機的實際監(jiān)控系統(tǒng)可為監(jiān)控提供全面的數(shù)據(jù)，從而確保電氣工程的可靠性。

而從實際應(yīng)用的角度來講，火電廠自動化技術(shù)在具備數(shù)據(jù)信息處理功能的同時，還具備自動保護運行設(shè)備、自動檢測運行狀態(tài)和綜合控制與管理等功能。

具體來講，自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用有：

（1）在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用，指的是通過電網(wǎng)調(diào)度的服務(wù)器，以及電氣自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動化。在自動化設(shè)計時，其主要的功能是：第一，合理調(diào)度電網(wǎng)的運行，進而實現(xiàn)電網(wǎng)運行的安全性和穩(wěn)定性；第二，監(jiān)測和分析電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，自動預(yù)測電力系統(tǒng)生產(chǎn)的負荷；第三，通過顯示相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，能夠迅速確定電網(wǎng)系統(tǒng)的故障點及故障發(fā)生的原因，從而電網(wǎng)故障的排除更為有效。

（2）在分散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)主要是包括臺太網(wǎng)、過程控制系統(tǒng)和相關(guān)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)等，通過這些系統(tǒng)來實現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能。在這三者之中，發(fā)電廠的分散控制系統(tǒng)實際上指的是運行過程中生產(chǎn)中的單元，通過分散監(jiān)控系統(tǒng)聲場單元熱電阻、脈沖量等信號，然后傳輸給實時監(jiān)控系統(tǒng)進行處理，最后實現(xiàn)對整個發(fā)電廠生產(chǎn)過程的檢測和控制。

（3）在變電站中的應(yīng)用。在變電站用應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，主要是在變電站中運用信息處理技術(shù)和自動化控制技術(shù)，然后結(jié)合相關(guān)的傳輸技術(shù)，把計算機裝置引入到變電站系統(tǒng)中，從而實現(xiàn)變電站運行管理的自動化和智能化。

在變電站中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)的特點有：第一，智能化的操作界面取代人工實時操作界面；第二，高效安全的生產(chǎn)理念取代不發(fā)達的生產(chǎn)狀況；第三，微機化設(shè)備取代電磁設(shè)備。在變電站中，電氣自動化系統(tǒng)主要有：自動監(jiān)控系統(tǒng)、開關(guān)操作設(shè)備、自動測量裝置等。在這些裝置中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，有利于變電站朝著綜合自動化的方向發(fā)展。

3 自動化技術(shù)在電氣工程應(yīng)用的趨勢

3.1 管控一體化自動化技術(shù)

從理論層面來說，管控一體化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，指的是通過在電氣工程中不同通訊環(huán)節(jié)科學合理運用自動化技術(shù)，發(fā)揮其在數(shù)據(jù)信息整合和集成方面的優(yōu)勢。信息管理系統(tǒng)和集成控制系統(tǒng)在融合過程中，可把通過綜合集成的方式把處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的電氣工程應(yīng)用信息完整表現(xiàn)出來。

3.2 電氣工程狀態(tài)檢修技術(shù)

從技術(shù)應(yīng)用的角度來講，電氣工程中的狀態(tài)檢修技術(shù)指的是通過在電氣工程中應(yīng)用資產(chǎn)管理系統(tǒng)，使其發(fā)揮在工程狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷等方面的功能，并提供狀態(tài)檢修過程中的狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，結(jié)合相應(yīng)的數(shù)據(jù)，準確預(yù)測電氣工程中各種電氣設(shè)備的實際運行狀態(tài)、存在的安全故障以及故障出現(xiàn)的因素等。

在電氣工程中運用自動化技術(shù)，其優(yōu)點主要是兩個方面：第一，提高電氣設(shè)備的穩(wěn)定性和安全性；第二，可以有效克服過去定期故障檢修模式存在的各種缺陷和不足，從而確保電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行，提高電力系統(tǒng)運行的質(zhì)量。

4 結(jié)語

總而言之，在電氣工程中應(yīng)用自動化技術(shù)，提高電氣設(shè)備的自動化水平，可為電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行提供有力的技術(shù)支撐，確保電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，從而提高電力系統(tǒng)運行的質(zhì)量，切實降低停電、斷電等現(xiàn)象對居民生活的影響。在本文中，筆者結(jié)合自身的理論知識和工作實際，從電力工程和自動化技術(shù)的概念、電氣工程自動化技術(shù)應(yīng)用的原則和自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用幾個方面分析了自動化技術(shù)的實際應(yīng)用。