自動化控制系統在電氣工程中的應用研究

楊 亮

（秦皇島興業電力工程有限公司，河北秦皇島，066000 ）

自動控制系統是在無人直接參與下可使生產過程或其他過程按期望規律或預定程序進行的控制系統，其是實現自動化的主要手段。當前，隨著控制理論和控制技術的不斷發展和完善，自動化控制系統正在向智能化、網絡化和集成化方向發展，自動化控制系統的應用領域也在不斷的擴大，幾乎涉及生物、醫學、生態、經濟、社會等所有領域，由此，自動化控制系統的應用已經成為一種必然趨勢，而鑒于電氣工程本身的重要性，其必需緊跟新技術、新工藝的應用，才能夠獲得長發展。

1 電氣自動化的應用發展趨勢

1.1 電氣自動化與信息技術的融合發展

經過多年的發展，我國的信息技術，也即管理和處理信息所采用的各類技術，被廣泛應用在設計、開發、安裝和實施信息系統及應用軟件等方面，尤其近年來，其傳感技術、通信技術和計算機技術的發展，其在電氣產品中的應用優勢愈加明顯，如在傳感器、控制器以及多種儀器儀表中都有應用。電氣自動化作為工業領域發展的主導方向，必然要與信息技術相互促進、協調發展才能夠獲得飛速發展。

1.2 電氣自動化與人工智能技術的相互結合

電氣工程的智能化發展依靠的就是人工智能技術，并且應用深度和廣度上都在逐漸增強，例如CAD設計已經開始成為主流。一般情況下，電氣自動化發展中對于人工智能技術的應用主要表現在以下幾方面：首先，將人工智能技術應用在檢測、判斷電氣工程故障狀態和原因；其次，將人工智能技術應用在電氣工程產品的保護及序列控制；其次，將人工智能技術用來提升電氣工程系統的運行效率和控制精度，以滿足電氣自動化的發展要求。

1.3 電氣自動化與開放式平臺的優化應用

電氣工程自動化系統的深化發展，要求系統在設計與應用過程中提供更多的應用和業務，因此，迫切需要一種能夠集成多種業務和應用的開放式一體化解決方案來滿足電氣自動化的各種需求。而開放式平臺對于電氣自動化系統的優化應用具有明顯的優勢，其能夠顯著提高其實際運行效率，縮短其響應時間，并保證系統各程序之間實現自由化、智能化的通訊連接，并且該操作平臺維護簡單、易于操作，是電氣自動化發展的必然選擇。

2 自動化控制系統在電氣工程中的具體應用

電氣自動化涉及的內容很多，主要是以電氣技術、電力自動化技術、各種電氣設備及自動化設備的安裝、設計、調試、維護、技術改造、產品開發和技術管理等為內容，其應用基礎是自動化控制系統的，并以此實現了電氣工程系統中的自動控制、監測、診斷、保護和管理等多種自動化功能，是推動電氣工程系統實現自動化和智能化發展的必然發展趨勢。

2.1 電氣工程中電網調度自動化發展

電氣自動化技術的成熟應用，使得電網調度自動化控制系統得以發展，該系統主要是由計算機網絡、大屏幕液晶顯示器、服務器以及工作站等四部分組成，對于保證整個電網安全、穩定和經濟運行具有重要的作用。電網調度自動化的實現需要借助于電力系統中專用局域網絡將需要調度的發電站、變電站、工作站以及調度中心的終端進行連接，從而實現電氣工程的調度工作。電網調度自動化系統在電氣工程中的應用具體涉及發電廠、控制設備和電網調度中心設備的自動化控制，通過實時監控電網的電壓、周波、負荷等能夠幫助調度中心控制人員作出準確的判斷，并可在發生故障時實現安全分析，保證電網良好運行；同時還能夠對電網運行實現經濟調度，以此來降低能耗、節約能源。

2.2 電氣工程中變電站自動化的推廣發展

電氣自動化技術在變電站自動化系統中的應用，更為重要的目的是為了實現對電力系統中各電氣設備的全方位、有效監測，并將其檢測到的所有電氣設備的運行參數信息傳遞給系統的控制中心，從而幫助自動化監控中心實現對各數據信息的分析、處理后作出最優化調整方案，這不僅能夠促進變電站電氣工程系統的安全運行，減少其事故發生率，還可以提升其系統控制精度。

2.3 電氣工程中發電廠的分散控制系統應用

自動化控制系統在發電廠電氣工程中應用最為明顯的就是分散控制系統的應用與推廣，該系統的結構是以分層分步式的方式實現對電廠的控制，其主要由高速數據通訊網、過程控制單元、遠程控制單元、以太網、遠行人員工作站等分布式結構構成，該系統中關鍵部分是遠程控制單元和過程控制單元，前者是由主控模塊、輸入模塊和輸出模塊等組成的，其中主控模塊是借助于總線和冗余智能輸入和輸出模塊來實現系統通訊的，而后者不僅能夠實時接受發電廠生產過程中所形成的熱電阻、開關量等設備發出的信息并以此為指引進行指令動作，還能夠將發出信號中所傳達的電氣設備的具體運行數據打印出來，為工作人員具體分析運行數據并監控、監測設備運行狀態提供支撐。

3 結語

自動化控制系統的不斷完善和發展，使其與電氣工程之間的運作協調日趨頻繁，國內外學者也愈來愈重視對于兩者的融合研究，本文針對自動化控制系統在電氣工程中的應用進行了詳細的研究和分析，以期縮短電氣自動化控制系統與實際需求之間的差距性，并在此基礎上努力建立起控制性能更好和自動化程度更高的電氣工程控制系統，從而提升其整體運行效率和安全性能。

[1]馬立國.關于電氣工程及自動化的控制系統應用的研究[J].黑龍江科技信息,2014,20:22.

[2]劉東風.關于電氣工程自動化控制系統應用的研究[J].黑龍江科技信息,2014,20:119.