電氣工程及其電氣自動化的控制系統應用

李曉 王登科 山東陸海重工有限公司

在電力工程的建設過程中，電氣自動化技術的應用非常廣泛。電力系統通過自動檢測以及控制技術，可以保障電力工程穩定運行，實現電力系統的合理控制。隨著我國社會體制的改革發展，電力工程的自動化水平代表著一個企業的發展能力，同時，也是確保我國電力系統運行的重要保障，需要加強對電力工程自動化技術的研究，確保社會發展中電力能源的穩定供給以及供電質量。

一、電氣工程以及自動化控制系統具有的特性

（一）先進性

電氣工程自動化控制技術水平的高低，是評價電氣工程發展是否良好的重要標準。在產品生產時，可以有效地體現出電氣工程自動化的先進性，運用自動控制系統對生產過程進行實時監控與檢測，在監控過程中，如若發現不符合標準的產品，系統會將不合格的產品進行自動剔除。產品生產結束后，為確保產品的生產質量，控制系統會對產品再次實施自動檢測，排除次品。這項技術取代人工監控技術，有效地彌補人工檢測中的不足。

（二）適用性

電氣自動化控制系統在實際建設中，計算機技術與網絡技術的應用，為其創造出很大的使用價值，使其具備優良的適用性?，F實操作中方便快捷，使得企業生產實現智能化，并大大降低人工成本，同時也為國家在現代化道路上越走越穩，為人們日常生產生活提供很大的便利。

（三）安全可靠性

電氣工程自動化的重要標準，就是自身擁有安全可靠的性能，其標準越高，機械設備的自動化程度就越復雜。在生產中加強機械設備自動化的安全性能是相當重要的，首先，對機械設備的電子元件進行定期的檢測；其次，在機械設備運轉中進行合理的掌控；最后，要在不同的自然氣候環境中對設備進行多次的檢測，只有通過檢測的機械設備方可確保其系統的安全可靠性能。企業在選擇電氣工程設備時，一定要嚴格依照自身的需要進行選擇，切不可盲目跟風，這樣才能保障電氣工程自動化系統的實際使用性，同時還可以節省大量的資金投入。

二、電氣自動化技術的優缺點

（一）電氣自動化技術的應用優勢

當前，我們已經解決了不能精確地控制運動中的受控對象的問題。目前，工程師已經在自動化領域成功開發了智能控制程序，這使得電氣系統自動化的計算和分析能力不斷提高。另外，相關從業人員職業素質的提升，可以提升有關機械設備的運行效率，使得其在更多的行業中得到運用。

（二）電氣自動化技術應用的弊端

首先，電氣自動化對環境的要求比較高，使用銅芯絕緣導體連接是基本要求，并且在其中不能看到有雙線電線的使用。其次，電氣自動化系統雖然使操作過程變得更加簡單，但是無法控制對象以實現復雜的動作。

三、電氣自動化技術在電力系統中的應用價值及現狀

隨著現代科學技術的不斷發展，電力工程領域對科學技術的應用越來越廣泛，尤其是在電力系統中，電氣自動化技術的應用十分普遍，為推動我國電力行業發展提供了一定助力?；陔姎庾詣踊夹g在電力系統中的應用，其不但能夠降低人工操作壓力，同時也能夠減少人工成本，使得電力系統的運行效率及質量得到大幅度提升。就當前我國電氣自動化技術在電力系統中的應用情況，雖然整體效果較好，但是還存在一些弊端，比如電力自動化技術研發力度較差，在電力系統中的應用不夠科學等，都是影響其價值充分顯現的因素。基于此，也就需要相關工作人員能夠對其進行優化和改進，以此使得電氣自動化技術的價值得到充分顯現。

四、電氣自動化控制系統在實際中的具體應用

（一）交通指揮

馬路上的紅綠燈和自家住戶的電燈一樣，需要供電才能使其點亮。家庭住戶的電燈是通過開關進行開啟或者關閉，而紅綠燈的開關卻沒有人發現其位置所在。其實在電氣自動化中，將紅綠燈的“開關”稱之為控制器，控制器猶如人類的大腦，是控制紅綠燈亮起、熄滅的執行體，依靠控制器內輸入的程序進行有效控制，程序就相當于人大腦中的意識。在程序中加入計時功能，使得紅燈亮起時，倒計時開始進入計時，時間一到，控制器就會將綠燈轉變成黃燈之后再轉變為紅燈。紅綠燈控制器就是電氣自動化在交通指揮中的實際案例，使人們的交通出行變得井然有序。

（二）自動扶梯

自動扶梯大多應用于大型商場、醫院等人流較多的公共場所。而自動扶梯也是電氣制動化在實際應用中的一種方式，商場中的扶梯在沒有人乘坐的時候，會較為緩慢地運行，當有人乘用時，就會在幾秒鐘內恢復正常運轉速度。商場利用這種方式來降低扶梯所耗用的電能，進而達到降低成本的目的。扶梯自動控制自身速度的原因，就是因為運用了傳感器進行感應控制。如果控制器為人類的大腦，那么，傳感器就可以作為電氣系統中的感知器官，通過扶梯上人員的增加或減少來感受壓力、重力以及溫度等變化。而扶梯有了控制器與傳感器還是遠遠不夠的，要想使扶梯動起來，就要加上一個動力設施：驅動電機，使用驅動電機來提供動力使扶梯運轉起來，這與汽車中的發動機是同一種效果。扶梯大多都在上下進出口的合理位置上安裝紅外線傳感器，每當有人路過時，傳感器傳出的紅外線光束就會被打斷或者遮擋，此時傳感器的感應裝置發生變化，并將這種變化傳遞給控制器，控制器接收到信息后就會給驅動電機發出開啟指令，這時扶梯就會進入正常運轉狀態。當扶梯上的人員離開后，在一段時間內沒有人經過傳感器時，傳感器的光束沒有被打斷或者遮擋，那么控制器就會認為扶梯上沒有人存在，進而扶梯自動減緩運行速度，起到了節約電能的目的。因此，只有傳感器、控制器以及驅動電機三者之間有效協作，才能完成扶梯自動控制的全過程。

（三）電力自動化技術在發電廠中的應用

對于電力系統而言，其能夠正常運行主要是將發電廠作為關鍵能源驅動，以此實現對能源的直接性供給，進而保證電力系統可以在一定區域內完成對用戶實行資源的合理配置，推動電力網絡整體能夠更高效地運行?；诎l電廠設備而言，整個系統的設備較多，所采用的操作工藝也較為復雜。除此以外，整個設備體系在實際運行時，其設備的分布并不均勻，比較分散，也就導致相應的管理工作過于混亂。目前，我國大多數發電廠所采用的電力系統都呈現出外部機制與內部機制混合并聯的形式，導致整個系統結構呈現出復雜性。在實際運行過程中，將電氣自動化技術融入其中，不僅能夠為整個系統提供一定的參數，并據此設置合理、有序的設備操作工藝，使得電力系統能夠更穩定、高效、可靠地運行。關于電力自動化技術在發電廠中的具體應用，主要有以下體現：

1.遠程監測模塊

該自動化技術的應用，主要是為了實現對電廠內各類設備的高效管理，同時還能夠利用有線和無線信息傳輸模式，實現對電力系統的功能化保護，進而保證電力系統在工作環節始終按照基準參數進行，使其運行模式更加規范，實現對其的遠程監測。

2.數據傳輸網絡模塊

電力系統在實際運行的過程中，主要是以信息化體系實現對內部數據的傳輸目標，并利用網絡架構內信息節點與設備節點的對接形式，確保其指令的下達，進而完成各類操控目標。在此過程中，將電氣自動化技術融入其中，能夠在電力系統及網絡節點之前形成一個對接平臺，進而實現對系統信息的有效采集，并將其反饋到主系統中，確保主系統能夠對整個電力系統有一個全面掌控，避免導致數據傳輸出現問題，影響到電力系統的穩定運行。

3.監控模塊

電廠在實際運行時，數據信息大多呈現出多結構化特征，也就導致整個數據系統在運行的過程中出現一些難以解決的問題，即通訊形式會出現冗余性問題。在此過程中，將電氣自動化技術融入到其中，可實現對整個電力系統的全面性監管，而其主要依托于交互平臺的建設，確保信息能夠及時反饋到交互界面中，以此確保操作人員能夠隨時了解當前廠內電力系統的運行情況，為后續管理提供有效依據。

（四）電氣自動化系統在供配電系統中的應用

在供電和配電中，合理使用當前先進的自動化技術可以促進我國電網功能的改善，并保護電網的平穩運行。在供電和配電系統中，分層分布式自動監控技術的應用廣泛，使得信息收集的完整性得到了提升，電力系統運行的安全性和穩定性也得到了保證。

（五）電氣自動化技術在變電站中的應用

變電站在電力長距離傳輸中充當了重要角色，電源是否穩定和變電站的運行質量息息相關。以往的變電站管理技術，已不能適應現代電網運行的基本要求。所以變電站管理需要往自動化方向發展，這也是實現現代電網自動化和智能化的基礎。變電站中運用電氣自動化可以在運行成本、安全性、可靠性方面得到有效的保障。借助互聯網技術和自動化，變電站的遠程監控具有非常積極的意義。系統管理員還可以使用遠程監視技術來有效降低故障率，減少故障排除時間并縮短故障時間，提高了供電質量。

五、電氣工程及自動化技術的應用前景

一是電氣工程及自動化技術應用價值的進一步提升，依賴于網絡架構的構建與完善。強化電氣工程及自動化技術管理力度，推動相應控制系統實現規范化與便捷化發展，是電氣工程及自動化技術在應用過程中呈現出的重要趨勢，而這一目標的實現則依賴于網絡架構的構建，從而進一步提升電氣工程及自動化技術應用過程中的信息傳輸能力，進一步強化電氣工程系自動化技術的保護功能、監控功能以及自動控制功能；二是電氣工程及自動化技術應用價值的進一步提升，依賴于統一應用平臺的構建。當前應用系統建設標準不統一且不能通用的現象，在很大程度上制約著相關技術的普及并導致其應用面臨著較高的成本，而依托統一的標準構建統一的應用平臺，則能夠對相關技術應用成本進行有效的控制，從而推進相關技術的普及并展現其應用價值；三是應用技術智能化水平的進一步提升，能夠為相關技術的發展提供更多助力。電氣自動化相關技術與其他技術在各行各業中的融合應用，是提升相關技術應用成效與應用價值的有效路徑，在此過程中，人工智能技術等現代科技的發展，能夠在很大程度上推進相關技術應用范圍與應用效率的提升，為此，電氣工程及自動化技術領域專家學者需要重視探索多元化技術的融合應用以及電氣工程及自動化技術智能化水平的提升路徑。

六、結束語

目前，我國電力工程的電氣自動化發展程度代表著整個電力系統的運行水平。隨著高新技術不斷提高，創新自動化技術在電力工程中的應用優勢將更加明顯，因此，需要加強對電氣自動化技術的研究，提高我國電力工程的穩定運行水平。