探析電力電氣自動化的現狀與發展方向

摘要：電氣自動化是工業現代化的重要標志和現代先進科學的核心技術。電氣自動化的發展對社會科技的進步有著極其深遠的影響。本文就我國電氣自動化目前的現狀與未來的發展趨勢進行詳細闡述。

關鍵詞：電氣自動化；現狀；理念；發展方向

前沿

電氣自動化是工業現代化的重要標志和現代先進科學的核心技術。依靠科技進步是電氣自動化發展適應全面建設小康社會要求的必然選擇。對于電氣自動化企業，自動化技術可以大大降低人工的勞動強度，提高測量檢測的準確度和信息傳輸的實時性，為生產過程提供進一步的技術保障。與此同時，很多大中型企業為了提高產品質量和數量以加大競爭力，進行技術改造，也引進先進設備，機電一體化的設備越來越多PLC控制技術、現場總線技術、變頻技術、計算機集散控制技術（DCS）、微電子技術等新知識在各行各業中特別是在工業崗位中用得越來越多，以滿足和適應不斷增長新技術的需要。

1、電氣自動化發展的現狀

20世紀80年代以來，電氣自動化技術的發展極其迅速日臻成，熟已經成為高新技術產業的重要組成部分極大地促進了人工智能、交通、醫學、航空航天、現代制造技術等技術的發展，這些技術被廣泛應用于農業、工業、國防等領域在國民經濟中顯示出越來越重要的作用。

電氣自動化技術是指電子信息技術和信息技術為主要電氣工程相結合的一種應用技術。不可否認，電氣自動化技術是建立在電子技術、信息網絡技術和智能控制技術的快速發展。

從目前來看，我國的電氣自動化技術正從多島自動化逐漸向系統集成進行轉變。電氣自動化系統集成，不單單是簡單的系統連接，更主要的意義還是成功達成了通道共用、功能互補、信息共享等目的，克服了多島自動化互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷。隨著我國在計算機領域的不斷發展，已經逐漸實現了運用計算機控制，從而實現電氣自動化的目的。通過計算機模擬操作，可實現電力系統運行中的判斷與監視功能。目前，網絡和PC技術正逐步普及到工商管理中，我國的電氣自動化已普遍采用PC入機界面，主要優點是具備靈活性與直觀性，易于集成。通過在傳統的測量控制儀表中放置微處理器，可讓它們均具備數字通信與計算功能，再使用總線將數個測量控制儀表相互連接，遵循規范公開的通信協議，將遠程監控計算機與儀表及微機化測量控制設備相互連接起來，完成信息與數據傳輸交換程序，建立實際性的自動控制系統。

2、電氣自動化控制系統的設計理念

2.1集中監控方式

這種監控方式優點是運行維護方便，控制站的防護要求不高，系統設計容易。但由于集中式的主要特點是將系統的各個功能集中到一個處理器進行處理，處理器的任務相當繁重，處理速度受到影響。由于電氣設備全部進入監控，伴隨著監控對象的大量增加隨之而來的是主機冗余的下降、電纜數量增加，投資加大，長距離電纜引入的干擾也可能影響系統的可靠性。同時，隔離刀閘的操作閉鎖和斷路器的聯鎖采用硬接線，由于隔離刀閘的輔助接點經常不到位，造成設備無法操作。這種接線的二次接線復雜，查線不方便，大大增加了維護量，還存在由于查線或傳動過程中由于接線復雜而造成誤操作的可能性。

2.2現場總線監控方式

現場總線監控方式使系統設計更加有針對性，對于不同的間隔可以有不同的功能，這樣可以根據間隔的情況進行設計。采用這種監控方式除了具有遠程監控方式的全部優點外，還可以減少大量的隔離設備、端子柜、I/O卡件、模擬量變送器等，而且智能設備就地安裝，與監控系統通過通信線連接，可以節省大量控制電纜，節約很多投資和安裝維護工作量，從而降低成本。另外，各裝置的功能相對獨立，裝置之間僅通過網絡連接，網絡組態靈活，使整個系統的可靠性大大提高，任一裝置故障僅影響相應的元件，不會導致系統癱瘓。因此現場總線監控方式是今后發電廠計算機監控系統的發展方向。

2.3 遠程監控方式

遠程監控方式具有節約大量電纜、節省安裝費用、節約材料、可靠性高、組態靈活等優點。由于各種現場總線（如Lonworks總線，CAN總線等）的通訊速度不是很高，而電廠電氣部分通訊量相對又比較大，所有這種方式適合于小系統監控，而不適應于全廠的電氣自動化系統的構建。

2.4同步開斷技術

同步開斷是在電壓或電流的指定相位完成電路的斷開或閉合。在理論上應用同步開斷技術可完全避免電力系統的操作過電壓。這樣，由操作過電壓決定的電力設備絕緣水平可大幅度降低，由于操作引起設備（包括斷路器本身）的損壞也可大大減少。目前，高壓開關都是屬于機械開關，開斷的時間長、分散性大，難以實現準確的定相開斷。目前的同步開斷設備是應用一套復雜的電子控制裝置，實時測量各種影響開斷時間分散性的參量變化，對開斷時刻的提前量進行修正$即便采取了這種代價昂貴的措施，由于機械開關特性決定，還不能做到準確的定相開斷，設計人員還不敢貿然降低電氣設備的絕緣水平，以防同步開斷失敗造成設備損毀。因此，同步開斷的優勢沒有發揮出來$實現同步開斷的根本出路在于用電子開關取代機械開關。

3、電氣自動化的發展方向

3.1統一監控

為了滿足用戶方便的運行平臺，為了方便管理，實現設備與網絡技術相結合，從而實現網絡自動化和管控一體化。以現有系統為中心，將系統遙測量和遙控量接入，實行統一監控。如果服務器結構不同，可能會造成操作錯誤，這是由于監控內容與管理系統存在差別所造成的。統一監控，不僅減少了從設計到完成的時間和費用，而且運行維護也很容易操作。

3.2總線監控

采用總線監控，不僅組態靈活、降低安裝費用、可靠性高、節省材料，而且降低成本，這是因為總線監控節約了投資成本和減少了安裝維護的工作量。為了保證網絡中建立起獨立的網絡，促進系統的正常運行，經常采用分布式結構。為了實現全廠信息集成的透明通信，全面應用總線技術，根據不同的情況，設計不同的功能，為設備信息和生產信息提供了通信平臺，廣泛應用于自動化領域。由于通信的確定性和實時性，控制網絡要求的問題被介質訪問控制方式解決。

3.3電氣自動化系統程序接口標準化

以微軟公司的技術與標準作為平臺，可大幅度降低工程使用的費用與時間，也為辦公系統與電氣自動化系統進行數據共享與交換提供了便利。在企業運行ERP與MES系統時，通過PC平臺自動化操作可對方案解決過程起到非常重要的作用，當采用計算機系統時，辦公環境的標準即為TCP/IP協議，此時PC可建立接口將管理平臺與自動控制相互連接，此外采用標準化的接口還可對不同的軟硬件在數據交換中予以保障，排除通訊障礙。

3.4電氣自動化生產安全化

電氣自動化企業在生產中必須重視安全方面的防護措施，注重安全控制與非安全控制系統的集成一體化。幫助客戶站在非安全控制的平臺上，采用低成本進行設計開發從而打造出自己的安全控制系統，亦是企業需要完善的一個環節。

4、結語

總之，自動化、信息化、智能化和數字化的方式將會在社會的各個城市領域得到廣泛地關注和普及，而電氣自動化不但得到了更充分的發展，它也會在現代工業中起著舉足輕重的作用，它完全能促進我過生產力的發展。至此，將會給我們帶來生產效率的大幅度提高，以及社會發展的穩定與進步。