電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討

李明輝 鄭東亞

摘要：在掌握了電力使用方法之后，人類(lèi)便邁入了一個(gè)嶄新的時(shí)代。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，電力資源及電力事業(yè)的重要性日益顯現(xiàn)出來(lái)，電力工程與相應(yīng)的自動(dòng)化技術(shù)成為現(xiàn)如今經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要部分。電氣工程當(dāng)中所謂自動(dòng)化技術(shù)指的是通過(guò)不同的控制功能與自動(dòng)檢測(cè)方法的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程自動(dòng)調(diào)節(jié)、控制及管理，進(jìn)而確保電力系統(tǒng)在運(yùn)作過(guò)程中的安全性與質(zhì)量。本文就電氣工程自動(dòng)化技術(shù)在各方面的運(yùn)用作出分析與探討，為具體的實(shí)際工作提供相應(yīng)指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電氣工程；技術(shù)；自動(dòng)化；現(xiàn)狀；應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用，大大促進(jìn)了電氣工程的發(fā)展，因此對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用上加強(qiáng)分析與探討是相當(dāng)重要的。隨著電子技術(shù)與電力事業(yè)的發(fā)展，人們的日常生活與電氣工程自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的關(guān)系也越來(lái)越密切，各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，且自動(dòng)化自身也處于不斷完善與創(chuàng)新的進(jìn)程當(dāng)中，其安全及適用度上的性能也得到了大幅度的提高，這種形勢(shì)下電力系統(tǒng)發(fā)展空間也在進(jìn)一步加大。

一、當(dāng)前電氣自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的分析

近些年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展社會(huì)進(jìn)步，自動(dòng)化本身所具備的在應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)逐漸顯露出來(lái)，其在技術(shù)上的寬闊專(zhuān)業(yè)性及廣泛適用性作用大且深入人心，這也在很大程度上促進(jìn)了自動(dòng)化及其技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，從電器開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)到科技航天工作研究，讓我國(guó)自動(dòng)化越來(lái)越廣泛地普及開(kāi)來(lái)。在新時(shí)期大背景下，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展已形成了國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活水平提高的非常重要的標(biāo)志。

（一）我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)狀

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，自動(dòng)化本身從技術(shù)上也得到了相當(dāng)大的提高，20世紀(jì)70年代以后，自動(dòng)化開(kāi)始向復(fù)雜的系統(tǒng)控制和高級(jí)的智能控制發(fā)展，而且在經(jīng)濟(jì)、國(guó)防及科學(xué)研究等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的更大規(guī)?；?，比如全國(guó)鐵路的自動(dòng)調(diào)度、大型企業(yè)綜合控制、國(guó)家電網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)度、城市交通的控制、空中交通的管制以及自動(dòng)化指揮等各個(gè)系統(tǒng)。

（二）新時(shí)期自動(dòng)化的發(fā)展需求

新時(shí)期的自動(dòng)化將會(huì)在很大程度上對(duì)人的智能進(jìn)行模仿，當(dāng)前，在海洋開(kāi)發(fā)、宇宙探測(cè)甚至工業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，機(jī)器人都得到有效的應(yīng)用，且在地址勘探與醫(yī)療診斷方面專(zhuān)家系統(tǒng)都獲得了顯著的成績(jī)。工廠(chǎng)、辦公、家庭以及農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化都將作為新技術(shù)變革的關(guān)鍵內(nèi)容獲得迅速發(fā)展。

二、電氣工程當(dāng)中自動(dòng)化的應(yīng)用分析

電氣工程當(dāng)中自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用能夠有效確保并提升電力系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性，并促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的順利發(fā)展。比如，遠(yuǎn)程控制的技術(shù)則是通過(guò)電力技術(shù)、自動(dòng)化控制以及網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)程控制，控制系統(tǒng)的采用可以從空間和時(shí)間上脫離限制，靈活控制電力系統(tǒng)。

（一）電網(wǎng)調(diào)動(dòng)過(guò)程中的自動(dòng)化運(yùn)用

電網(wǎng)調(diào)動(dòng)是電氣自動(dòng)化的重要組成部分之一，從電網(wǎng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化的發(fā)展歷程來(lái)看，從最初的簡(jiǎn)單遙測(cè)、遙信系統(tǒng)逐步發(fā)展到無(wú)人值班站監(jiān)控系統(tǒng)。由此看來(lái)，電網(wǎng)調(diào)動(dòng)自動(dòng)化系統(tǒng)正在經(jīng)歷一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)的趨勢(shì)發(fā)展。如今的電網(wǎng)調(diào)動(dòng)主要由調(diào)度控制中心的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、系統(tǒng)的服務(wù)器、工作站和監(jiān)視設(shè)備等構(gòu)成，通過(guò)電網(wǎng)系統(tǒng)的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)電力生產(chǎn)工程中數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和電網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)行的安全分析工作，對(duì)電力系統(tǒng)的狀態(tài)運(yùn)行進(jìn)行分析評(píng)估，電力線(xiàn)路負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測(cè)，電力系統(tǒng)的發(fā)電量進(jìn)行自動(dòng)化控制和評(píng)估分析，自動(dòng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度電網(wǎng)并且適應(yīng)電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)需要等作用。

（二）發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)作過(guò)程中的自動(dòng)化運(yùn)用

從目前的技術(shù)條件支持來(lái)看，發(fā)點(diǎn)自動(dòng)化技術(shù)的主要構(gòu)成包括動(dòng)力機(jī)械自動(dòng)控制、自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)、自動(dòng)發(fā)電量控制系統(tǒng)三方面。在我國(guó)，根據(jù)發(fā)電廠(chǎng)的不同運(yùn)行方式，一般都把國(guó)內(nèi)現(xiàn)階段的發(fā)電廠(chǎng)劃分為火力發(fā)電廠(chǎng)、水利發(fā)電廠(chǎng)和風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)三類(lèi)。火力發(fā)電廠(chǎng)是利用煤炭石油天然氣等燃料進(jìn)行工作，他的自動(dòng)化一般由監(jiān)控信息系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、繼電保護(hù)系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集等系統(tǒng)構(gòu)成。

水力發(fā)電廠(chǎng)是利用人的重力或運(yùn)動(dòng)勢(shì)能作為能量的發(fā)電廠(chǎng)。水電廠(chǎng)自動(dòng)化可以具體分為單機(jī)自動(dòng)化、公用設(shè)備自動(dòng)化、梯級(jí)水電廠(chǎng)綜合自動(dòng)化和全廠(chǎng)自動(dòng)化等，通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)的使用，在一定程度上大大提高了水力發(fā)電廠(chǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和供電的質(zhì)量。

風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)是一種比較新型的發(fā)電方式，主要通過(guò)風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)主要由葉片、主發(fā)電機(jī)、塔架、監(jiān)控保護(hù)以及自動(dòng)迎風(fēng)轉(zhuǎn)向設(shè)備等功能組成，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，調(diào)整最佳迎風(fēng)位置，保護(hù)監(jiān)控發(fā)電裝置，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定清潔發(fā)電。

（三）變電站運(yùn)行中的自動(dòng)化運(yùn)用

自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用主要指的是在變電站應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和傳輸技術(shù)與信息處理技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者電氣自動(dòng)化裝置代替人工進(jìn)行各種不同的作業(yè)，提高變電站的管理水平和運(yùn)行效率的自動(dòng)化控制系統(tǒng)。將新的計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)替代原常規(guī)設(shè)備，這不但能夠滿(mǎn)足變電站整體需要，且對(duì)于電力系統(tǒng)的整體而言都有著十分關(guān)鍵的重要作用。

三、我國(guó)電氣工程當(dāng)中自動(dòng)化的發(fā)展前景展望

電氣工程的自動(dòng)化是現(xiàn)下先進(jìn)科學(xué)中的關(guān)鍵技術(shù)，其自身的發(fā)展對(duì)于我國(guó)社會(huì)科技的進(jìn)步有著十分重要的意義，所以，我們必須積極關(guān)注電氣工程當(dāng)中自動(dòng)化應(yīng)用的發(fā)展前景。為了有效提升我國(guó)產(chǎn)品，自主創(chuàng)新發(fā)展力度已不斷不斷加大，并為相關(guān)研究人員更高質(zhì)量、更具創(chuàng)新性的研發(fā)工作提供有利條件，促進(jìn)我國(guó)電氣工程的自動(dòng)化發(fā)展。另外，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)的進(jìn)程正在逐漸加快，自動(dòng)化技術(shù)也為其長(zhǎng)效發(fā)展進(jìn)行了空間上的有效拓寬。

（一）電力設(shè)備趨于智能化

通常，在電力設(shè)備里一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的間距較大，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化系統(tǒng)能夠在一次結(jié)構(gòu)設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，將二次設(shè)備的相關(guān)功能和技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，對(duì)配電網(wǎng)中的電力信號(hào)電纜線(xiàn)和控制信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行省去，比如智能化的開(kāi)關(guān)等，自動(dòng)化智能技術(shù)主要是針對(duì)配電網(wǎng)中的防雷擊，電磁干擾、配電網(wǎng)中的通信信號(hào)的傳輸方面等相關(guān)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)自動(dòng)化的管理。

（二）實(shí)現(xiàn)電力調(diào)度整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)

電力調(diào)度發(fā)展方向就是從傳統(tǒng)檢測(cè)往動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)逐步發(fā)展，如此便能夠更有效地確保電力調(diào)度相關(guān)系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運(yùn)行，從最大程度上保障系統(tǒng)工作的效率。

（三）實(shí)現(xiàn)DMS系統(tǒng)的建立

電氣工程當(dāng)中DMS系統(tǒng)能夠有效促進(jìn)電氣管理工作的進(jìn)一步發(fā)展，促進(jìn)電力系統(tǒng)中自動(dòng)化各項(xiàng)技術(shù)的有效適應(yīng)，提升各系統(tǒng)的設(shè)備保護(hù)工作，確保電力資源的順利供應(yīng)，從科學(xué)合理的角度建立事故處理各項(xiàng)措施，最大程度上降低電力事故的損害，讓管理人員能夠準(zhǔn)確、全面地把握系統(tǒng)運(yùn)行各方面狀況，包括設(shè)備設(shè)備適應(yīng)狀況、電壓電流狀況等。另外，DMS系統(tǒng)能夠做到準(zhǔn)確、詳細(xì)的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)無(wú)人控制下自然運(yùn)行的狀態(tài)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總的來(lái)講，自動(dòng)化屬于現(xiàn)階段電氣工程關(guān)鍵組成部分，電氣工程的自動(dòng)化應(yīng)用已成為一個(gè)國(guó)家在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上的一個(gè)重要標(biāo)志。隨著科學(xué)技術(shù)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步進(jìn)步與發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也在這一過(guò)程中得到了快速有效的進(jìn)步，我們必須對(duì)國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行有效吸收，為我國(guó)電氣工程的自動(dòng)化應(yīng)用及發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

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