探析電氣工程自動化的現(xiàn)狀與應(yīng)用

汪小龍

【摘 要】電氣自動化技術(shù)體現(xiàn)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會經(jīng)濟的極大進步，在電氣工程的發(fā)展中具有很大的推動作用。設(shè)計人員需要考慮到具體的現(xiàn)場使用因素，不斷改進傳統(tǒng)的電氣設(shè)備系統(tǒng)的弊端，針對自動化和網(wǎng)絡(luò)化，不斷完善電氣自動化的設(shè)計，增強系統(tǒng)設(shè)計的嚴(yán)密性和邏輯性，同時，電氣工程師需要進一步研究和探索電氣裝置運行的規(guī)律，提高電氣工程系統(tǒng)的實用性和效率，不斷完善電氣自動化裝置，促進生產(chǎn)效率的改善。當(dāng)前的社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展也表明了電氣自動化具有很大的發(fā)展空間，特別是一些高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開電氣自動化的推動，隨著電氣自動化技術(shù)的不斷深化與發(fā)展，電氣自動化的運用將會更加的廣泛。

【關(guān)鍵詞】電氣工程自動化；現(xiàn)狀；應(yīng)用

一、電氣工程自動化的現(xiàn)狀分析

1.電氣工程自動化現(xiàn)在的狀況

（1）電氣自動化系統(tǒng)集成性不強。電氣自動化系統(tǒng)集成是電氣自動化系統(tǒng)功能提升的必經(jīng)之路，我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次，多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷，不能充分發(fā)揮電氣機動化的功能和作用。

（2）電氣自動化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不統(tǒng)一。電氣自動化的發(fā)展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動化系統(tǒng)，但目前很多企業(yè)自身網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架不盡相同，使得依托于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而發(fā)展的電氣工程自動化的發(fā)展受到了阻礙。另外不同企業(yè)和商家在軟、硬件產(chǎn)品交換過程中，因為程序接口的不一致，影響企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的傳輸交流，進而阻礙了企業(yè)數(shù)據(jù)和信息的共享，使電氣工程及自動化系統(tǒng)在實際運行中無法發(fā)揮應(yīng)有的效應(yīng)。

（3）電氣自動化技術(shù)的使用過于受主觀支配。不同的企業(yè)在對電氣自動化技術(shù)的實際應(yīng)用和開發(fā)中，由于技術(shù)人員思想理論及技術(shù)掌握程度的不同，過分根據(jù)技術(shù)人員主觀習(xí)慣和意識支配，系統(tǒng)的開發(fā)平臺各有不同，進而導(dǎo)致電氣工程及自動化的實際設(shè)計、實施、運行和維護中的程序和成本增加，增加了系統(tǒng)整體的運行費用和負(fù)擔(dān)。

2.電氣工程自動化的應(yīng)對和改進措施

（1）從科技化方面，科技化是指電氣自動化的發(fā)展應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)實用性新技術(shù)、新材料、新產(chǎn)品。本著自主創(chuàng)新的思想，以節(jié)能降耗為切入點，積極推廣應(yīng)用節(jié)能降耗新技術(shù)、新方法、新工藝，在材料的使用，技術(shù)的使用等方面力求創(chuàng)新，采用信息技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動化技術(shù)等高新技術(shù)，研發(fā)新產(chǎn)品。

（2）從信息化方面，信息化則是指信息技術(shù)在電氣自動化的地位應(yīng)更加突出。電力設(shè)備的設(shè)計、制造和運行中廣泛應(yīng)用的計算機優(yōu)化與仿真技術(shù)，人工智能分析的廣泛應(yīng)用以及電氣工程中廣泛使用的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，都充分展現(xiàn)了信息技術(shù)愛電氣自動化中起到的重要作用。

（3）從開放化方面，開放化則是要與外界建立一個接口，實現(xiàn)與外界網(wǎng)絡(luò)的連接。計算網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)信息實時交換和共享的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是實現(xiàn)管理、決策、設(shè)計、控制和制造一體化的關(guān)鍵，它已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)各元件和局部系統(tǒng)的管理、監(jiān)視、調(diào)節(jié)和控制上，是電力系統(tǒng)信息管理、遠(yuǎn)動技術(shù)、調(diào)度自動化等方面的核心。

二、電氣自動化在電氣工程中的設(shè)計理念

1.遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計理念

遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是指通過一個電腦終端對所有其他地方的設(shè)備進行控制的技術(shù)。在電氣工程中應(yīng)用這種設(shè)計理念不僅可以大幅度減少電纜的增加量，還可以節(jié)約安裝及材料方面的成本支出，產(chǎn)生較高的組態(tài)靈活性和可靠性，并實現(xiàn)高效益的生產(chǎn)規(guī)模。但由于電氣工程中電氣通訊量比較大，且現(xiàn)場總線通訊速度較低，在遇到信號較差的地方時就會限制這種遠(yuǎn)程監(jiān)控式的功能。所以遠(yuǎn)程監(jiān)控式的設(shè)計理念只能應(yīng)用于系統(tǒng)監(jiān)控相對較小的電氣工程中，而不適用于建立全長自動化的控制系統(tǒng)。

2.集中化監(jiān)控式設(shè)計理念

所謂集中化是指所有的運行項目都在一個系統(tǒng)中運行。具有操作簡單、對控制站方面的要求較低、系統(tǒng)運行及維護方便的特點。單個分散的監(jiān)控?zé)o論是處理器的安裝，還是電纜的連接，都非常繁瑣，而且眾多的電纜攪合在一起，對于處理速度會造成嚴(yán)重影響，不但使得投資成本增加，而且還使系統(tǒng)的安全可靠性能下降。而將集中化的監(jiān)控式設(shè)計理念應(yīng)用于電氣工程中不僅可以減少成本支出，還方便實行統(tǒng)一監(jiān)控，促進電氣工程的有序運行，滿足工程的需要。因此集中化監(jiān)控式的設(shè)計理念被廣泛應(yīng)用于電氣工程中。

3.現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念

現(xiàn)場總線監(jiān)控式技術(shù)是現(xiàn)階段電氣工程中應(yīng)用最為廣泛的一項技術(shù)，具有高效性。該項技術(shù)是建立在電氣工程實際應(yīng)用基礎(chǔ)之上的，不同間隔采取相對應(yīng)的技術(shù)性措施。在具體操作中，主要采取現(xiàn)場安裝的工作方式，電纜連接方式要不斷優(yōu)化，以有效地降低電氣工程中設(shè)備的投入成本。在簡化電纜連接方式，并降低設(shè)備投入的同時，還要減少設(shè)備的隔離以及端子柜的使用，不但提高了電氣工程安全可靠運行，而且增加了電氣工程的運營效益。

三、電氣自動化在電氣工程中的實現(xiàn)方式

1.計算機自動控制、調(diào)節(jié)及操作的實現(xiàn)方式

這種實現(xiàn)方式是指在遵照調(diào)度方案的前提下，為實現(xiàn)能夠?qū)﹄娎|起關(guān)閉作用的設(shè)備進行控制和調(diào)節(jié)，電力系統(tǒng)能夠自主并合理有效地利用現(xiàn)場控制命令。轉(zhuǎn)換和設(shè)置相關(guān)設(shè)備的運行方式如電網(wǎng)開/閉、限制修改操作、各種整定值以及報警信號復(fù)歸等。

2.人機聯(lián)系功能

這種實現(xiàn)方式是指電氣自動化系統(tǒng)通過允許電氣設(shè)備的操作，其中包括鼠標(biāo)、鍵盤與打印機等設(shè)備，達到調(diào)整所有電氣設(shè)備運行畫面并對定值進行不斷修改、實時監(jiān)控、調(diào)節(jié)與打印數(shù)據(jù)的目的。而且，利用這種方式開發(fā)應(yīng)用程序也非常方便。

四、電氣自動化在電氣工程中的融合應(yīng)用

1.電氣自動化在電氣管理中的應(yīng)用

在電氣工程管理中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)充分體現(xiàn)了對高新技術(shù)的應(yīng)用，這一過程中注重對編程的調(diào)試。不僅要采集流量、溫度及壓力等等數(shù)據(jù)，還要對于所獲得的大量數(shù)據(jù)進行檢測，發(fā)揮其輸出控制功能以及技術(shù)處理功能，使得設(shè)備的維護量和投資額大幅度降低，有效地保證了設(shè)備管理及控制的精度和溫度性。對于電氣工程管理而言，應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠有效地遏制可能出現(xiàn)在電氣工程施工過程中的弄虛作假、敷衍了事的情況。

2.電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

對于實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度過程的自動化而言，電氣自動化技術(shù)主要是其應(yīng)用性領(lǐng)域的界定，即利用電氣系統(tǒng)局域網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電廠、變電站終端以及下級調(diào)度中心三者之間連接。在應(yīng)用領(lǐng)域中，由網(wǎng)絡(luò)連接中心服務(wù)器、電網(wǎng)調(diào)度打印設(shè)備、大屏顯示器等。在電網(wǎng)調(diào)度中，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以對電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時性的評估，還可以對電力負(fù)荷進行預(yù)測為基礎(chǔ)進行經(jīng)濟調(diào)度，為實現(xiàn)電網(wǎng)安全可靠的運行還可以對數(shù)據(jù)進行實時性采取、處理和監(jiān)控，以適應(yīng)現(xiàn)代化市場運營的需求。

3.電氣自動化在分散測控系統(tǒng)中的應(yīng)用

其應(yīng)用采用的是分層分布的結(jié)構(gòu)，主要由以太網(wǎng)、工作站、數(shù)據(jù)高速通訊網(wǎng)以及過程控制單元等組成。對工作站而言主要分為兩種：即工程師和運行員，主要負(fù)責(zé)提供人機接口。其中，直接應(yīng)用于生產(chǎn)的過程控制單元，其運行狀態(tài)的實現(xiàn)是通過檢測設(shè)備，并對于設(shè)備以有效控制，實現(xiàn)對于整個生產(chǎn)過程的檢測并實施連鎖性的保護和控制；而過程控制單元以及工作站所輸出的信息以及發(fā)出的指令，都要由運行員工作站接受。工程師工作站的職能，是負(fù)責(zé)設(shè)置工程師并進行必要的診斷及維護工作。

4.電氣自動化在變電站中的應(yīng)用

傳統(tǒng)變電站的自動化實現(xiàn)監(jiān)視的功能主要是采用電磁裝置，而現(xiàn)在的電氣自動化技術(shù)可以自動地進行監(jiān)視和操作，在變電站中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)不僅加強了變電站的監(jiān)控能力，還大幅度地提高了變電站的運行水平和效率。

五、結(jié)語

隨著電氣工程的發(fā)展，電氣自動化逐漸成為電氣工程的支撐，為工業(yè)發(fā)展提供了基礎(chǔ)與動力，同時也標(biāo)志著一個國家的經(jīng)濟發(fā)展水平。因此為適應(yīng)社會發(fā)展需要、實現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)高效、安全、穩(wěn)定的運行、滿足工程的需要、提高電氣行業(yè)的水平，將電氣自動化與電氣工程融合應(yīng)用在一起是非常必要的。