電氣工程中自動化技術的應用

畢連奎

中國能源建設集團東北電力第一工程有限公司

電氣工程中自動化技術的應用

畢連奎

中國能源建設集團東北電力第一工程有限公司

隨著我國科學技術的進步以及我國經濟的迅速發展，電氣工程自動化所涉及的學科范圍也越來越廣，電氣工程及其自動化技術的應用，使得一些領域的工作效率得到了提高，而且完善了各個生產過程，使企業獲得了較多的經濟利潤，并在市場經濟中使其經濟得到了穩定、可持續的發展。

電氣工程；自動化技術

一、我國電氣工程自動化技術的發展概況

現代社會，隨著工業化進程的加快和人們生活品質的提高，對電能供應的“安全、經濟、優質、可靠”等各項指標的要求也越來越高。相應的，對自動化技術也提出了更高的要求和標準。當今電氣工程中自動化技術正趨向于：

1、由輸電、發電自動化向輸電、發電、配電自動化進行全面發展。

2、柔性交流輸電技術(FACTS)的發展進一步提高了在輸電和配電方面的自動化水平。

3、在控制策略上日益向著適應化、智能化、最優化、協調化和區域化方向發展。

4、在理論工具的應用上，越來越多的借助了當前現代化控制理論。

5、在控制手段上日益增加了對遠程通信、電力電子器件和微機的應用。

二、電氣工程中自動化技術的應用

從1800年，伏打發明第一個化學電池，人們開始獲得連續的電流開始，電力系統的開始不斷的發展完善。中國的電力工業始于1882年，至今年已有124年的歷史。自新中國成立之后，我國電力工業迅速發展，到目前為止，基本上進入大電網、大電廠、大機組、高電壓輸電、高度自動控制的新時代。

2.1 現代電氣工程自動化技術的特點

電力系統自動化的主要內容有電力系統調度自動化、變電站自動化、配電網自動化、火電場自動化、水電廠自動化等。同時，潔凈煤技術、水電開發、核電的發展也越來越得到重視；新能源的開發利用，特別是可再生能源的開發利用也是現代電力技術的發展趨勢。因此，建立健全的電力市場機制是提高效率、降低成本，促進電力資產的合理利用與發展的有效保證。

2.2 發電廠自動化

電力系統是由發電廠、輸配電系統及負荷組成的統一整體，通常覆蓋廣闊的地域。發電廠作為電力系統的始端，它的自動化決定了整個電力工程的自動化。

1)火力發電廠。火力發電廠是利用煤、油、天然氣、油頁巖等為燃料的發電廠。它的自動化系統一般由廠級監控信息系統(SIS)、電廠管理信息系統(MIS)、遠動系統、故障信息子系統、繼電保護及故障信息管理子站、數據采集與監視控制系統(SCADA)、機組分散控制系統(DCS)構成。

2)水力發電廠。水電廠自動化系統在國內應用已經有20多年。水電廠自動化系統一般采用了集調速、勵磁、保護、監控于一體的自動化系統，實現單元控制模式。機組LCU主要分為6大要點模塊構成。其中主控(CPU)模塊主要完成機組測量、控制、調節等功能；調速模塊主要完成機組轉速及有功功率的調節；勵磁模塊主要完成機組電壓及無功功率的調節；保護模塊主要完成發電機組的保護功能。

2.3 變電站綜合自動化

20世紀70年代末，西門子公司于1985年在德國投入其第一套變電站綜合自動化系統，開始變電站綜合自動化的研究工作，于80年代開始進入實用應用。變電站綜合自動化系統的基本功能體現在下述五個子系統的功能中：

1)控制系統。主要是進行變電站的數據包括模擬量、開關量和電能量的數據采集、故障錄波和測距、故障記錄、斷路器跳合閘記錄、保護動作順序記錄的事件順序記錄、操作控制功能、安全監視功能、人機聯系功能、數據處理與記錄功能、諧波分析與監視、打印功能。

2)繼電保護子系統。變電站綜合自動化系統中的微機繼電保護主要包括輸電線路保護、電力變壓器保護、母線保護、電容器保護、小電流接地系統自動選線、自動重合閘等。

3)電壓、無功綜合控制子系統。變電站綜合自動化系統必須具有保證安全、可靠供電和提高電能質量的自動控制功能。電壓和頻率是電能質量的重要指標，因此電壓、無功綜合控制也是變電站綜合自動化系統的一個重要組成部分。

三、電氣工程自動化技術的發展前景

1 電氣工程自動化技術管控一體化

電氣工程自動化技術的核心在于智能化控制，這是提升系統保護及改善系統效益的重中之重。從理論內容及我國建設發展來看，電氣工程自動化技術智能化控制效益必將逐漸提升，其發展必將逐漸趨向于管控一體化。電氣工程自動化技術管控一體化可以充分展現系統狀態，可以完整表達系統網絡信息，符合我國設備高集成、智能化構造趨勢，是電氣工程自動化技術發展的必然方向。

2 電氣工程自動化狀態檢修技術

電氣工程自動化狀態檢修技術可以通過設備內容的控制實現各項運行狀態的檢驗，以設備資產管理體系核心達到各項故障診斷，實現系統運行效益的保障。該技術可以及時發現系統設備中存在的問題，對其風險因素進行計算、分析及處理，實現風險預警，已經成為電氣設備監控管理的重要研究方向。

電氣工程自動化狀態檢修技術的核心在于對系統的故障診斷及狀態監視，可以為人員監控提供完善的狀態數據信息，供人員進行連續、動態監測。與此同時，該技術還可以與系統設備核心結構具有一定的關聯，可以依照系統運行數據對系統運行狀態進行預測，及時反映系統中的潛在問題。在上述檢修技術運用中設備運行效益可以得到非常明顯的提升，工程安全性、穩定性、可靠性可以得到本質上的保障，這對我國社會發展具有非常積極的意義。因此，在今后電氣工程自動化技術研究過程中人員要加大對狀態檢修技術的分析，要對該方面內容進行深入挖掘，為系統安全運行奠定扎實的基礎。

結束語：

綜上所述，現如今，隨著我國發展領域越來越廣闊，電氣工程及其自動化的應用范圍也越來越廣，無論是應用在哪個領域中，都給人們的工作帶來了積極的影響，可以減緩工作人員的工作量，能夠很快的處理各種繁雜的問題，有利于企業更好的生產和經營，是一種輔助性很強的工具。隨著人們生活質量的提高，在日常生活中，電氣工程及其自動化技術的應用會更加頻繁，會被人們更加廣泛的使用和推廣，也會給人們的生活帶來很大的變化，使人類發展得到進步。

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[3]宋縣委.有關智能化技術在電氣工程自動化控制中應用的研究[J].科技致富向導，2013(20).