論電氣工程自動化技術

謝標暢

【摘要】目前我國科學技術得到了長足的發展，電氣工程技術在相關領域也得到了突破，而自動化在電氣工程上的運用，也在極大的推進我國電氣工程技術的發展進程。隨著電氣自動化在社會生活的普及，不僅為我國社會經濟的發展做出了巨大的貢獻，而且為我國人民生活的提高做出了極大的促進作用。本文將從我國目前電氣工程自動化技術層面出發，對電氣工程自動化技術的發展進行了簡要的探究和闡述。

【關鍵詞】電氣工程;自動化;技術運用

隨著社會生活的不斷發展進步，消費者在現代生活的追求上越來越要求智能化以及自動化。同樣，在經濟生產領域上自動化技術不僅提高了工作效率，而且減少了社會勞動時間以及勞動薪酬。我國目前的電氣工程自動化在電力行業得到了很好的運用，電力企業運用先進的技術和科學的管理方法使我國的電力電網的建設得到了良好的發展。下面就由電氣工程自動化技術的概念、技術運用以及未來的發展方向出發，對電氣工程自動化進行新一輪的探討。

一、電氣工程自動化技術的簡述

電氣工程（Electrical Engineering 簡稱EE）是現代科技學科領域中的核心之一，同時也是當今在高新技術層面研究的關鍵學科。電氣工程自動化技術一般以電力電子技術和計算機技術運用結合為主，其中包含系統分析、系統管理等領域。電氣工程自動化技術有兩大基本理論，即控制理論以及電力網理論。控制理論，對如何可以通過信號反饋信息來改正動態系統的行為以及相關性能而進行研究，從而可以達到控制目標的要求。只有利用兩大基礎理論進行有效的結合，才能夠提高電力工程工作中的效率、節約社會資源與必要勞動時間以及創造出更好的經濟效益。

二、自動化技術在電氣工程上的有效應用

電能能夠被人類發現并使用是源于世界物理學家以及人民在物理學上的探索和發現，隨著用電技術的發展，人類的社會生活已經離不開電能的運用。由于我國的社會歷史原因，我國在用電上的探索比國外發達國家來說相對較晚。雖然距今只有近百年的時間，但是隨著我國科學研究人員以及科學技術的進步，目前已經達到世界先進發展行列，如今我國已經進入了大電網、大電廠、大機組、高電壓輸電和高度自動控制的新時代，電氣工程自動化在我國電力行業得到了良好的發展。下面，對電氣工程自動化技術層面在國電力行業上的應用進行列舉。

（1）發電廠自動化

發電廠是整個電力系統的源頭，也是整個電力行業的基礎，它在自動化技術層面的發展以及運用情況關系到整個電力工程的自動化程度，是整個電力行業的風向標。目前我國發電廠的發電方式主要有火力發電、水力發電以及風力發電。①火力發電，一般是利用煤炭、石油以及天然氣等燃料燃燒產生的熱能進行發電。它在自動化方面主要由監控信息系統、管理信息系統、運動系統、故障管理系統、繼電保護系統和故障信息系統、數據采集與控制系統等構成。為火力發電廠安全有效的發電做出了巨大的貢獻。②水力發電是我國目前為止最主要發電形式，我國南方電網大部分的電能由水力發電提供，像我國比較大型的水力發電有三峽工程、葛洲壩工程、三門峽發電廠等等，目前我國的幾大河流都得到了利用。水力發電是利用水的勢能作為能量的發電廠，與火力發電相比具有清潔能源的優勢。水力發電自動化主要由集調速系統、勵茲、控制、保護、信息收集與監控系統于一體的系統組成。有對機組的測量、控制、調節和保護等多種功能，還可以進行調速，調整機組的功率和對電壓的轉換調節，從而達到了保證水力發電廠的正常運轉及發電。③風力發電是目前三種發電中最新型，最清潔以及最方便的發電形式，主要是利用風能進行發電。風力發電機由葉片、主發電機、塔架、自動迎風轉向設備、葉片旋角控制和監控保護等結構系統組成。而自動化技術在里面的作用主要是調整最佳迎風的位置，實現風能發電的最大化，還可以保護監控發電裝置，為風能發電廠的正常運轉及發電保駕護航。

（2）電網調度自動化系統

目前，我國在電網調度上主要是由計算機為核心的電網監控調度，電網監控調度自動化主要由信息采集和命令執行子系統、信息傳輸子系統、信息的采集處理和控制子系統以及人機聯系子系統組成。主要是通過計算機對電力系統運行狀況、電力負荷狀況、完成自動發電和調度等工作。自動化技術在整個電網調度中起到著舉足輕重的作用，一般要對現有的電力系統運行狀況、電力負荷狀況以及可能發生的電力問題進行分析，還就收集到數據進行分析，做好電力的調度與自動發電工作，保證電網調度的合理性以及良好性，為電網的正常運行做出一份貢獻。

（3）變電站自動化技術

變電站技術的使用在電力系統中起到里程碑式的作用，變電站技術最先是歐美發達國家研究利用，直到了1970年左右隨著國際環境的緩和，我國才得以引入此項技術，然而隨著使用規模的擴大以及實用技術的推廣，我國對變電站自動化技術在電力行業的作用越來越重視，也逐漸的加大了研究力度。目前，我國在變電站自動化技術的研究上也加大了投資力度。目前，變電站自動化主要采用分布式系統結構、組網方式、分層控制等方式。自動化變電站系統主要由應用自動化技術和系統組成，對變電站的數據和電能傳輸等方面進行的無人系統監控，并在特殊的情況下為運行中的系統進行及時的保護性作用。

三、我國電氣工程自動化技術的發展要求

我國的變電站自動化技術的研制工作在上個世紀六十年代初就開始了，并在七十年代初期收獲到了集保護、控制和信號收集為一體的技術。在八十年代，由清華大學主持研發的35KV變電站保護自動化和微機監測系統建成并投入使用。到了1998年，我國在總裝機容量上達到了277GW以上，成為當時世界第二位，并預計在2015年超越美國成為世界第一。

隨著社會生活的不斷發展進步，工業化、城市化進程的加快和人們生活品質的不斷提高，現代人類對于生活的追求已經牽扯到智能化以及自動化方面。相應的，對自動化的技術也就越來越提出新的、苛刻的要求以及標準。因此當今電氣工程中自動化技術正趨向于：

（1）由以前主要在輸電與發電自動化方面向輸電、發電和配電自動化進行全面的發展。

（2）在輸電和配電方面，柔性交流輸電技術（FACTS）得到了利用。

（3）在理論工具應用上，更加借重了當前現代化的控制理論依據。

（4）在控制手段上，對遠程通信電力電子器件和微機的應用也在進一步的研究。

因此，可以說我國電氣工程自動化由無到有，由弱小到強大，由強大到走在世界前列是離不開電力工程人員的不斷努力的成果。

四、結論

隨著社會經濟生活的不斷提高，電氣自動化技術在國家經濟建設和人民社會經濟生活之中的作用越來越突出。相應的，也為現代社會生活帶來了巨大的變化，是世界在未來發展的重要研究課題之一。因此，我們不僅應該不斷加強研究力度，不斷的開拓新的理論技術以及新的領域發展方向，而且還要積極關注并吸收國外先進的技術，糅合我國現有的先進技術進行再創新。做到“師夷長技以制夷”，為提高世界人類的生活質量做出一份貢獻，同時也為我國在電氣工程自動化技術層面的運用和發展做出應有的貢獻，創造更大的價值。

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