電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究

華北電力大學(xué)（保定） 陸明璇

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究

華北電力大學(xué)（保定） 陸明璇

【摘要】電氣工程作為現(xiàn)代社會(huì)中的一門新興的學(xué)科，在近幾年得到國(guó)家很高的重視這是因?yàn)殡姎夤こ淘谕苿?dòng)社會(huì)發(fā)展方面發(fā)揮著重要的作用，深刻地改變了人們的生活方式以及工作方式，在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)領(lǐng)域掀起了一場(chǎng)歷史性的變革。本文介紹了電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)概念，分析了電氣自動(dòng)化技術(shù)的監(jiān)控特點(diǎn)，就電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行探討研究，以期對(duì)相關(guān)研究工作有所啟示。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

近些年來(lái)，我國(guó)在電氣工程領(lǐng)域取得了相當(dāng)大的發(fā)展，并且伴隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸提升，自動(dòng)化技術(shù)逐漸的被應(yīng)用在各行各業(yè)之中，在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，在電氣工程領(lǐng)域中引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)⑸a(chǎn)效率大大提高。正是由于電氣工程及其自動(dòng)化的重要性，使得我國(guó)將這項(xiàng)技術(shù)編入了學(xué)校的學(xué)習(xí)課程之中，這就使得在電氣工程方面，一批又一批的新鮮血液被不斷注入，為電氣工程的發(fā)展，打下了良好的基礎(chǔ)。本文結(jié)合電氣自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，就其在電氣工程中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行分析探討，具有極強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

1.電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)概述

所謂的電氣自動(dòng)化，實(shí)際上是電氣工程及其自動(dòng)化，是電氣工程中的一項(xiàng)分支，可以簡(jiǎn)單理解為將電氣和自動(dòng)化進(jìn)行結(jié)合，從而形成的基礎(chǔ)性理論知識(shí)和創(chuàng)新技術(shù)。它涵蓋的內(nèi)容包括了電氣技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)、電氣設(shè)備自動(dòng)化技術(shù)等等。應(yīng)該可以說(shuō)，電氣工程是當(dāng)今技術(shù)領(lǐng)域中最熱點(diǎn)也是最重要的一項(xiàng)內(nèi)容，它對(duì)于推動(dòng)社會(huì)發(fā)展及科技水平的提高發(fā)揮了重大作用，同時(shí)它也與人們的社會(huì)生活密切相關(guān)。

在電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)中，一般的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)成包括了傳輸信號(hào)接收部分，設(shè)備信號(hào)處理部分，電氣設(shè)備信號(hào)輸出部分等等，在電氣工程的實(shí)際應(yīng)用中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)包括：首先，技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)答，操作方便，可以優(yōu)化電氣工程結(jié)構(gòu)，改變以往電氣工程中的不足，提升電氣工程應(yīng)用水平；其次，結(jié)構(gòu)性能良好，相比于傳統(tǒng)的電氣工程技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)構(gòu)性能全面且完善，對(duì)于社會(huì)的生產(chǎn)發(fā)展需要也具有更好的適應(yīng)性；最后，系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，便于操作，有利于提升電氣工程的效率。

2.電氣自動(dòng)化技術(shù)的監(jiān)控特點(diǎn)分析

在電氣工程中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制，這不僅是電氣自動(dòng)化技術(shù)的一項(xiàng)重要功能，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化管理的基礎(chǔ)。就其監(jiān)控特點(diǎn)而言，主要包括以下三個(gè)方面。

2.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控特點(diǎn)分析

所謂的遠(yuǎn)程監(jiān)控，是指技術(shù)人員根據(jù)計(jì)算機(jī)裝置的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在電氣工程中，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式可以節(jié)約大量的材料和經(jīng)費(fèi)，經(jīng)濟(jì)效益高，同時(shí)由于遠(yuǎn)程監(jiān)控具有靈活可靠等優(yōu)勢(shì)，因此經(jīng)常被應(yīng)用于局部系統(tǒng)監(jiān)控（往往是較小的局部系統(tǒng)監(jiān)控）。但也需要指出的是，由于電氣工程一般通訊量很大，而遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)又容易受通訊速度影響，通訊速度有時(shí)達(dá)不到實(shí)際要求，所以在一些大型的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)并不具備一定優(yōu)勢(shì)。

2.2 集中監(jiān)控特點(diǎn)分析

所謂的集中監(jiān)控技術(shù)，是指將系統(tǒng)中的各種功能集中到一個(gè)處理器，來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的監(jiān)控效果。在電氣工程中，集中監(jiān)控技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，電氣工程運(yùn)行維護(hù)方便，利于操作，對(duì)控制的要求不高，因此集中監(jiān)控技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用廣泛。但缺點(diǎn)在于，由于將各種功能都集中到一個(gè)處理器來(lái)處理，無(wú)疑會(huì)加重處理器的負(fù)擔(dān)，使處理器的處理效率受到較為嚴(yán)重的影響。此外，在對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，由于電纜數(shù)量的增加也會(huì)導(dǎo)致處理運(yùn)行受影響，系統(tǒng)可靠性得不到保障，維護(hù)的投入也會(huì)隨之大大增加。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控特點(diǎn)分析

伴隨電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的蓬勃發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)的作用和價(jià)值越發(fā)得以凸顯，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)成為電氣自動(dòng)化監(jiān)控中發(fā)展最為迅猛的技術(shù)之一。所謂的現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控，是指根據(jù)不同的裝置間隔特點(diǎn)設(shè)置不同的間隔設(shè)計(jì)，使自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更具針對(duì)性。在電氣工程項(xiàng)目中，現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控已經(jīng)逐漸成為監(jiān)控系統(tǒng)中的主要方式，它的優(yōu)點(diǎn)在于裝置靈活獨(dú)立，可靠性好，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還大大節(jié)約了投資成本，不易造成監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓。

3.電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

通過(guò)在電氣工程中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以使電氣工程中各項(xiàng)復(fù)雜的管理程序變得簡(jiǎn)答，從而提高電氣工程生產(chǎn)管理效率。

3.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠有著很廣泛的應(yīng)用價(jià)值，通常都是利用分散測(cè)控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。也就是說(shuō)，利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（包括以太網(wǎng)、遠(yuǎn)程工作站等組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)分層分布測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分散測(cè)控過(guò)程監(jiān)督和控制單元。通過(guò)這一自動(dòng)化過(guò)程，實(shí)際上方便了操作人員的控制，操作人員只需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就可以掌握電廠設(shè)備運(yùn)行情況，工作便捷，可靠性和效率也都很高。在水電廠中，自動(dòng)機(jī)技術(shù)應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)全廠自動(dòng)化；在火電廠中，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)機(jī)爐電一體的單元制運(yùn)行。

3.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

在變電站中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)也是一個(gè)較為主要的方面，而且變電站的自動(dòng)化管理已經(jīng)成為其發(fā)展的主要趨勢(shì)。自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用，主要是通過(guò)信息技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站運(yùn)行的管理，相比于傳統(tǒng)的人工監(jiān)視和電話通訊，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以避免人工操作的誤差，減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，提高變電站監(jiān)控效率，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的實(shí)時(shí)監(jiān)控，保證變電站工作的安全性，對(duì)于可能存在的安全隱患可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，盡早處理，保證變電站運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。

3.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度方面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在電氣自動(dòng)化系統(tǒng)上。電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)由軟件與硬件兩方面構(gòu)成，軟件包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；硬件包括工作站、中心服務(wù)器等等；因此也可以說(shuō)，自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用就是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的監(jiān)控和調(diào)度。通過(guò)自動(dòng)化的監(jiān)控和調(diào)度，搜集相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，判斷電網(wǎng)是否在一個(gè)正常狀態(tài)下工作，對(duì)電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的異常問(wèn)題采取及時(shí)有效的解決措施。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用十分廣泛，而自動(dòng)化處理是日后不斷提升的一個(gè)方面。

3.4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化技術(shù)在配電系統(tǒng)中具有很強(qiáng)的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Γ?dāng)前的配電自動(dòng)化模式主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：其一，集中監(jiān)控的配電自動(dòng)化模式；其二，配電管理與集中監(jiān)控相結(jié)合的配電自動(dòng)化模式；其三，就地控制的饋線自動(dòng)化模式。就當(dāng)前配電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展而言，整體規(guī)模相比于在發(fā)電廠、變電站、電網(wǎng)調(diào)度來(lái)說(shuō)，還不是很大；且自身模式的三個(gè)方面中，前兩個(gè)方面的應(yīng)用較普遍。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用，能降低配電工作人員的負(fù)擔(dān)，提高配電系統(tǒng)工作效率和質(zhì)量，因此隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，配電系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)更為廣泛。

4.總結(jié)

綜上所述，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，可以有效提高電氣項(xiàng)目的安全可靠性，提升電氣項(xiàng)目的質(zhì)量與效率，大大提高社會(huì)生產(chǎn)水平，使多個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)技術(shù)水平都有明顯改善。電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)且復(fù)雜的內(nèi)容，它體現(xiàn)了一個(gè)國(guó)家的現(xiàn)代化發(fā)展水平，相關(guān)研究人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的研究，提高電氣自動(dòng)化技術(shù)水平，將電氣自動(dòng)化技術(shù)的最新成果應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，推動(dòng)我國(guó)電氣工程發(fā)展邁向一個(gè)新高度。

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作者簡(jiǎn)介：

陸明璇（1996—），女，華北電力大學(xué)（保定）電力工程系，電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)在讀。