電氣工程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用探究

李金徽,李曉娟（內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司阿拉善電業(yè)局,內(nèi)蒙古　阿拉善左旗　750300）

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電氣工程自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和應(yīng)用探究

李金徽,李曉娟
（內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司阿拉善電業(yè)局,內(nèi)蒙古阿拉善左旗750300）

摘 要：電氣工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括電力設(shè)備設(shè)計(jì)、電網(wǎng)設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)等，電氣工程中的自動(dòng)化控制技術(shù)則主要包括經(jīng)營(yíng)管理控制技術(shù)與生產(chǎn)設(shè)備控制技術(shù)兩個(gè)方面。本文探討了電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)，分析了自動(dòng)化電氣工程的應(yīng)用概況，同時(shí)結(jié)合工程實(shí)例探討了自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用方法以及應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；應(yīng)用；設(shè)計(jì)；電氣工程

電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)的緊密結(jié)合促使自動(dòng)化電氣工程在各行各業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用，電氣工程自動(dòng)化是電力工程新發(fā)展階段到來(lái)的標(biāo)志，在電力工程中運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不但能夠促進(jìn)電力工程實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)有助于提升電力系統(tǒng)供電過(guò)程的可靠性以及穩(wěn)定性[1]本文分析了自動(dòng)化電氣工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況，以供參考。

1　電氣工程自動(dòng)化設(shè)計(jì)要點(diǎn)

首先，在設(shè)計(jì)電氣工程時(shí)應(yīng)注重對(duì)供電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證合理應(yīng)用電能；同時(shí)應(yīng)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案提升電力設(shè)備的運(yùn)行效率，確保電力系統(tǒng)中的負(fù)荷得到合理調(diào)整。另一方面，在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)把握好節(jié)能的原則，兼顧電力設(shè)備的安全運(yùn)行與節(jié)能運(yùn)行，同時(shí)盡量采用對(duì)周?chē)h(huán)境影響較小的電氣設(shè)備，在電氣設(shè)備出現(xiàn)老化現(xiàn)象時(shí)，需要及時(shí)檢修與更換。此外，應(yīng)在設(shè)計(jì)時(shí)注重提升自動(dòng)化控制系統(tǒng)的智能化水平[2]。為了提升系統(tǒng)的智能化水平，應(yīng)注重在設(shè)計(jì)中增強(qiáng)系統(tǒng)的分析能力、提高控制方式轉(zhuǎn)變的反應(yīng)速度、增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)確保設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有簡(jiǎn)化控制流程的作用，以便可以對(duì)電力系統(tǒng)中的異常運(yùn)行工況做出迅速反應(yīng)與調(diào)整，降低電力網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)波動(dòng)因素對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性造成的影響。

2　自動(dòng)化電氣工程的應(yīng)用分析

2.1應(yīng)用概況

在電氣工程領(lǐng)域中應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)主要包括自動(dòng)化電網(wǎng)調(diào)度、自動(dòng)化分散測(cè)控及自動(dòng)化配電技術(shù)等。在發(fā)電廠的分散測(cè)控管理系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)連鎖控制、連鎖保護(hù)、生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)等多種功能，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控發(fā)電廠中各類生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行工況。分散測(cè)控管理系統(tǒng)主要由工作站、控制單元及以太網(wǎng)構(gòu)成，為了確保測(cè)控管理系統(tǒng)能夠起到全面監(jiān)控生產(chǎn)過(guò)程的作用，在實(shí)際工作中通常將測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)為分層分布式結(jié)構(gòu)[3]。應(yīng)用分層分布式結(jié)構(gòu)，能夠確保自動(dòng)化管理系統(tǒng)及時(shí)接收脈沖量信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)、電氣量信號(hào)及熱電阻信號(hào)，因此能夠確保發(fā)電廠的生產(chǎn)過(guò)程得到有效控制。此外，在變電站的配電管理中也廣泛應(yīng)用到了自動(dòng)化控制技術(shù)[4]。將自動(dòng)傳輸技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及現(xiàn)代化信息管理技術(shù)結(jié)合在一起，可以對(duì)變電站的配電過(guò)程實(shí)現(xiàn)全方位以及多層次管理，同時(shí)能夠有效控制變配電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程，保證配電過(guò)程的安全性。

2.2應(yīng)用實(shí)例

本文以電氣工程自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用情況為例，詳細(xì)說(shuō)明應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。（1）電網(wǎng)調(diào)度概況。某區(qū)電網(wǎng)的供電面積約為160km2，供電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的可靠率為99.6573%，售電量為0.914h，供電量為0.97Wh，供電負(fù)荷最大值為20.4MW。目前該區(qū)共有10條公用線路，公用線路的電壓均為10kV，線路的總長(zhǎng)度為1406.24km，專用配變?yōu)?04臺(tái)，裝機(jī)容量為5.316萬(wàn)kVA；公用配變共有153臺(tái)，裝機(jī)總?cè)萘繛?.754萬(wàn)kVA。（2）自動(dòng)化設(shè)計(jì)與應(yīng)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(wǎng)中的工作站主要負(fù)責(zé)采集配網(wǎng)信息，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送到主站中。系統(tǒng)中配置的軟件為Windows/Unix混合式人機(jī)交互平臺(tái)，平臺(tái)具有調(diào)度分析軟件、集控站監(jiān)控子系統(tǒng)、自動(dòng)化配電系統(tǒng)以及自動(dòng)化SCADA系統(tǒng)的功能，且軟件結(jié)構(gòu)具有可擴(kuò)充性以及良好的組合性。系統(tǒng)中的硬件包括服務(wù)器、工作站、Web服務(wù)器、防火墻以及物理隔離設(shè)備。自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

經(jīng)實(shí)踐證明該系統(tǒng)具有良好的電網(wǎng)調(diào)度功能。首先，可以利用自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控配電網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行工況，在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障的情況下，系統(tǒng)主站可以及時(shí)接收到故障診斷信息以及智能報(bào)警信息，且在線采集的配網(wǎng)運(yùn)行信息能夠?yàn)檩o助決策工作、智能分析工作以及網(wǎng)絡(luò)分析工作提供有效依據(jù)。其次，利用自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)制定電力調(diào)度計(jì)劃，可以保障電力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，同時(shí)能夠保證電網(wǎng)調(diào)度過(guò)程得到規(guī)范化管理，使電網(wǎng)調(diào)度工作在流程化以及規(guī)范化的管理當(dāng)中有效發(fā)揮保障穩(wěn)定供電的作用。此外，應(yīng)用自動(dòng)化調(diào)度系統(tǒng)能夠及時(shí)采集、整理以及發(fā)布電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)行信息、電網(wǎng)調(diào)度計(jì)劃以及電網(wǎng)安全運(yùn)行狀況等，有助于實(shí)現(xiàn)信息交換以及信息共享，這對(duì)于電網(wǎng)調(diào)度效率的提升有重要作用。

3　結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣工程經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，已經(jīng)全面實(shí)現(xiàn)了信息化與自動(dòng)化，在電氣工程發(fā)展水平不斷提高的情況下，需要積極將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用到電氣工程當(dāng)中，以促使電氣工程實(shí)現(xiàn)可靠運(yùn)行。此外，由于電氣工程中的設(shè)備自動(dòng)化程度在不斷提升，自動(dòng)化系統(tǒng)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(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，為電力工程的發(fā)展提供有效保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱瑛,程明,花為,張邦富,王偉.基于滑模變結(jié)構(gòu)模型參考自適應(yīng)的電氣無(wú)級(jí)變速器無(wú)傳感器控制[J].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2015,30(02):64-72.

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

[3]冉曉洪,周任軍,李湘華,張斌.計(jì)及等排性能系數(shù)的冷熱電多聯(lián)供環(huán)境經(jīng)濟(jì)調(diào)度[J].電力自動(dòng)化設(shè)備,2013,33(09):94-99.

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