電氣工程自動化的設計和應用探究

李金徽,李曉娟（內蒙古電力(集團)有限責任公司阿拉善電業局,內蒙古　阿拉善左旗　750300）

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電氣工程自動化的設計和應用探究

李金徽,李曉娟
（內蒙古電力(集團)有限責任公司阿拉善電業局,內蒙古阿拉善左旗750300）

摘 要：電氣工程設計的內容包括電力設備設計、電網設計、電力系統設計等，電氣工程中的自動化控制技術則主要包括經營管理控制技術與生產設備控制技術兩個方面。本文探討了電氣工程自動化設計要點，分析了自動化電氣工程的應用概況，同時結合工程實例探討了自動化技術在電氣工程中的應用方法以及應用效果。

關鍵詞：自動化；應用；設計；電氣工程

電氣工程與自動化技術的緊密結合促使自動化電氣工程在各行各業中得到了廣泛應用，電氣工程自動化是電力工程新發展階段到來的標志，在電力工程中運用電氣自動化技術，不但能夠促進電力工程實現進一步發展，同時有助于提升電力系統供電過程的可靠性以及穩定性[1]本文分析了自動化電氣工程的設計要點以及電氣自動化技術的應用情況，以供參考。

1　電氣工程自動化設計要點

首先，在設計電氣工程時應注重對供電系統及配電系統進行優化設計，以保證合理應用電能；同時應通過優化設計方案提升電力設備的運行效率，確保電力系統中的負荷得到合理調整。另一方面，在開展設計工作時應把握好節能的原則，兼顧電力設備的安全運行與節能運行，同時盡量采用對周圍環境影響較小的電氣設備，在電氣設備出現老化現象時，需要及時檢修與更換。此外，應在設計時注重提升自動化控制系統的智能化水平[2]。為了提升系統的智能化水平，應注重在設計中增強系統的分析能力、提高控制方式轉變的反應速度、增強系統運行的穩定性，同時確保設計的系統具有簡化控制流程的作用，以便可以對電力系統中的異常運行工況做出迅速反應與調整，降低電力網絡中的參數波動因素對系統運行穩定性造成的影響。

2　自動化電氣工程的應用分析

2.1應用概況

在電氣工程領域中應用的自動化技術主要包括自動化電網調度、自動化分散測控及自動化配電技術等。在發電廠的分散測控管理系統中應用自動化技術可以實現連鎖控制、連鎖保護、生產過程檢測等多種功能，同時能夠實時監控發電廠中各類生產設備的運行工況。分散測控管理系統主要由工作站、控制單元及以太網構成，為了確保測控管理系統能夠起到全面監控生產過程的作用，在實際工作中通常將測控系統設計為分層分布式結構[3]。應用分層分布式結構，能夠確保自動化管理系統及時接收脈沖量信號、開關量信號、電氣量信號及熱電阻信號，因此能夠確保發電廠的生產過程得到有效控制。此外，在變電站的配電管理中也廣泛應用到了自動化控制技術[4]。將自動傳輸技術、自動控制技術以及現代化信息管理技術結合在一起，可以對變電站的配電過程實現全方位以及多層次管理，同時能夠有效控制變配電設備運行過程，保證配電過程的安全性。

2.2應用實例

本文以電氣工程自動化在電網調度中的應用情況為例，詳細說明應用電氣自動化技術時應注意的問題。（1）電網調度概況。某區電網的供電面積約為160km2，供電網絡運行的可靠率為99.6573%，售電量為0.914h，供電量為0.97Wh，供電負荷最大值為20.4MW。目前該區共有10條公用線路，公用線路的電壓均為10kV，線路的總長度為1406.24km，專用配變為204臺，裝機容量為5.316萬kVA；公用配變共有153臺，裝機總容量為3.754萬kVA。（2）自動化設計與應用。在接入方式方面，按照就近的原則將集控子站接入到一體化控制主站中，配網中的工作站主要負責采集配網信息，同時將數據傳送到主站中。系統中配置的軟件為Windows/Unix混合式人機交互平臺，平臺具有調度分析軟件、集控站監控子系統、自動化配電系統以及自動化SCADA系統的功能，且軟件結構具有可擴充性以及良好的組合性。系統中的硬件包括服務器、工作站、Web服務器、防火墻以及物理隔離設備。自動化調度系統架構如圖1所示。

經實踐證明該系統具有良好的電網調度功能。首先，可以利用自動化系統實時監控配電網絡的運行工況，在配電網出現故障的情況下，系統主站可以及時接收到故障診斷信息以及智能報警信息，且在線采集的配網運行信息能夠為輔助決策工作、智能分析工作以及網絡分析工作提供有效依據。其次，利用自動化調度系統制定電力調度計劃，可以保障電力系統實現安全運行以及經濟運行，同時能夠保證電網調度過程得到規范化管理，使電網調度工作在流程化以及規范化的管理當中有效發揮保障穩定供電的作用。此外，應用自動化調度系統能夠及時采集、整理以及發布電網二次設備運行信息、電網調度計劃以及電網安全運行狀況等，有助于實現信息交換以及信息共享，這對于電網調度效率的提升有重要作用。

3　結束語

綜上所述，電氣工程經過多年的發展，已經全面實現了信息化與自動化，在電氣工程發展水平不斷提高的情況下，需要積極將自動化控制技術應用到電氣工程當中，以促使電氣工程實現可靠運行。此外，由于電氣工程中的設備自動化程度在不斷提升，自動化系統需要處理的信息量也在不斷增加，因此要重視積極完善自動化系統的設計質量，為電力工程的發展提供有效保障。

參考文獻：

[1]朱瑛,程明,花為,張邦富,王偉.基于滑模變結構模型參考自適應的電氣無級變速器無傳感器控制[J].電工技術學報,2015,30(02):64-72.

[2]陳杰,劉洋,周志成,張若兵,傅賢.高壓脈沖電場處理過程中樣品特性對處理室電氣擊穿規律的影響[J].高電壓技術,2015,41(01):268-274.

[3]冉曉洪,周任軍,李湘華,張斌.計及等排性能系數的冷熱電多聯供環境經濟調度[J].電力自動化設備,2013,33(09):94-99.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.132