電氣工程中電氣自動化實踐研究

王亞東+李重岳

摘 要：電氣工程是工業(yè)發(fā)展的保障，在計算機技術的作用下，電氣工程的自動化受到了社會的廣泛關注與認可，在實踐應用方面的反映效果甚好。作為現(xiàn)代工業(yè)的重要標志，電氣自動化可以促進電氣工程的升華，為社會生產力的解放與發(fā)展做出應有貢獻。文章簡單分析了電氣自動化在電氣工程中的實踐應用。

關鍵詞：電氣工程 電氣自動化 應用實踐

中圖分類號：TM571 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）07（c）-0031-02

1 電氣自動化技術的發(fā)展情況

1.1 電氣工程中自動化技術的發(fā)展

電氣自動化是基于傳統(tǒng)電氣工程之上發(fā)展而來的具有創(chuàng)新性的電氣工程新模式，屬于電氣工程的分支，廣泛應用于多個領域。電氣工程中的自動化技術的發(fā)展趨勢：發(fā)電以及輸電自動化逐漸擴展至發(fā)、輸電以及配電自動化方向，其中柔性交流輸電技術在很大程度上增強了配電方面和在線輸電方面的自動化水平。理論工具運用上，更多地借助了現(xiàn)代化的控制理論；在控制策略上，朝著智能化、協(xié)調化、適應化和區(qū)域化發(fā)展；控制手段上增加了電力電子郵件、遠程通信與微機的運用。

1.2 電氣自動化技術功能

電氣自動化的關鍵功能是控制和檢測生產過程，即監(jiān)控功能。電氣自動化技術的監(jiān)控功能主要體現(xiàn)在幾個方面：集中監(jiān)控、遠程監(jiān)控以及現(xiàn)場總線監(jiān)控等。集中監(jiān)控指的是系統(tǒng)中的所有功能均使用一個處理器監(jiān)控，系統(tǒng)設計簡便，控制要求較少，但處理速度緩慢。遠程監(jiān)控是運用計算機網絡遠距離監(jiān)控裝置，可以節(jié)約成本，靈活性和可靠性較高，但適用于局部系統(tǒng)中的監(jiān)控。現(xiàn)場總線監(jiān)控是自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的方式之一，提高了自動化系統(tǒng)設計的針對性，減少了隔離設備以及端子柜的使用，在很大程度上降低了成本。

2 自動化相關熱點技術的運用

（1）狀態(tài)檢修技術。此技術是利用設備資產管理系統(tǒng)中先進的診斷技術功能與狀態(tài)監(jiān)視功能，提供設備的相關數(shù)據(jù)及狀態(tài)信息，從而判定電氣設備的運行狀態(tài)，并預判設備中的隱患與潛在故障。促使故障檢修轉換升級成狀態(tài)檢修，彌補定期檢修忽視的缺陷以及漏洞，增強電氣設備的穩(wěn)定性、安全性和可靠性。

（2）管控一體化技術。管控一體化技術是一種自動化技術手段，它綜合了通訊中的各個環(huán)節(jié)和所有自動化技術，其中集成系統(tǒng)和管理控制系統(tǒng)共同組成綜合性的控制信息網絡平臺。該網絡平臺可以充分利用資源規(guī)劃系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)相互連通，確保獲得信息的及時性。同時，計算機控制與管理系統(tǒng)也可以用于監(jiān)控相關信息與檢修數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、檢修管理系統(tǒng)的無縫連接。

（3）先進控制管理軟件的運用。目前，國外的控制管理軟件可以分成兩大類：一類是偏向系統(tǒng)分析管理能力和運行的經濟性；二是偏向實時控制功能的軟件，主要控制機組負荷變化。在實際研發(fā)過程中，可以按照實際需要，從中選擇適合的軟件進行應用。

3 電氣工程中電氣自動化技術的實踐應用

3.1 自動化技術在發(fā)電廠中的應用

電氣自動化技術在發(fā)電廠中的應用主要體現(xiàn)在幾個方面：動力機械自控系統(tǒng)、自動發(fā)電量控制系統(tǒng)以及自動電壓控制系統(tǒng)。目前為止，我國發(fā)電廠有兩種：水力發(fā)電廠與火力發(fā)電廠，在自動化系統(tǒng)中具有很多共同點，火電廠的自動化程度稍低于水電廠的自動化程度。火電廠電的自動化技術具有數(shù)據(jù)處理、信息采集、設備管控、自動檢測和保護等作用。將電氣自動化技術以及自動化系統(tǒng)融入到水力發(fā)電廠中，可以在很大程度上提高發(fā)電廠的運行效率和經濟性。

發(fā)電廠分布式現(xiàn)場總線監(jiān)控系統(tǒng)有集中性、復雜性與專業(yè)性等優(yōu)勢，在具體應用中采取多層分布式結構。通常情況下，該系統(tǒng)是由過程控制單元、工程師工作站、以太網、運行人員工作站等組成，其中遠程控制單元對開關量、電氣量、熱電阻、熱電偶等信號傳輸有重要作用。

3.2 電氣自動化技術在配電系統(tǒng)中的應用

配電自動化是集數(shù)據(jù)傳輸、設備管控、計算機技術、軟件系統(tǒng)應用于控制技術于一體的綜合信息系統(tǒng)，其規(guī)模相對較小。配電自動化能夠提高供電安全性與可靠性，改進電能供應質量，提升服務質量，減輕一線工作人員的勞動強度和難度，運行的經濟性較高。

由于國外發(fā)達國家的電氣自動化技術更為成熟，其自動化技術運行經驗更為豐富，其規(guī)模在不斷擴大，朝著人工智能、光纖通信、地形顯示等實用性技術上發(fā)展。我國配電自動化一般有3種基本功能模式：集中監(jiān)控模式自動化、集中監(jiān)控模式自動化與配電管理模式、就地控制的饋線自動化。我國目前應用較多的是前兩種模式，采用分布式總體結構，把主、子站聯(lián)合起來，構成統(tǒng)一的配電自動化系統(tǒng)。

3.3 變電站中的應用

變電站中的電氣自動化技術是引入計算機裝置讓控制技術、信息傳輸技術、自動處理技術等有機統(tǒng)一起來，促進變電站實現(xiàn)管理的智能化，改善管理效率，參照用戶需要進行電力供應，供電系統(tǒng)的規(guī)范性、科學性更高。變電站的主要作用是控制電能的流向，主動變換電壓、接收和分配電能等。若干個電壓級數(shù)的電網均可以利用變壓器連接起來。變電站中的綜合自動化是在應用信息處理、技術傳輸、自動控制技術的前提下，利用自動化裝置、計算機硬件系統(tǒng)替代以往人工運行作業(yè)，改善變電站運行與管理水平的自動化系統(tǒng)。

變電站中運用了微機監(jiān)控技術之后，其發(fā)展方向更為明確，即綜合自動化方向發(fā)展。我國已經實現(xiàn)了變電站的微機化處理和繼電保護遠程監(jiān)控，并在研發(fā)無人值班變電站系統(tǒng)。繼電保護、自動測量以及設備遠動監(jiān)控等均是無人值班變電站系統(tǒng)中的必備功能，同時還應具備故障自動記錄、開關操縱遠動等功能，變電站的綜合自動化朝著更高階段發(fā)展。

3.4 自動化技術在電網調度中的應用

電網調度中運用電氣自動化技術可以確保電網高效、優(yōu)質、安全地運行，也是提升電網調度水平，改善電能輸送的有效方式之一。電網調度自動化的內容主要包括調度主站系統(tǒng)和運動裝置系統(tǒng)的運行，其作用具體表現(xiàn)在幾個方面：第一，能夠高效地實現(xiàn)電網運行的經濟調度。在電網安全監(jiān)控的基礎上，充分運用電氣自動化方式達到電網經濟調度的目的，實現(xiàn)多發(fā)電、多供電、降低損耗、節(jié)約能源的目的。第二，可以對電網運行狀態(tài)進行實施監(jiān)控。調度人員監(jiān)控電網負荷、周波、電壓等，還要觀測主設備與子設備的工況指標和運行位置狀況，讓其符合規(guī)定，能夠滿足用戶水電氣的使用要求。第三，能夠對電網運行過程中出現(xiàn)的安全故障進行分析與處理。電網中出現(xiàn)異動或者發(fā)生故障會直接影響到電網的電能輸送。出現(xiàn)故障之后，如果判斷錯誤或者采用的措施不合理，大大增加了人身和設備的危險系數(shù)。通過利用調度自動化技術，能夠綜合分析出電網運行的安全程度，以便給出事故預處理方式，減少事故的發(fā)生。同時，也可以及時處理已經發(fā)生的事故，增強電網調度的安全性與穩(wěn)定性。

4 結語

電氣自動化技術在電氣工程中發(fā)揮著重要作用，推動了我國電氣工程的發(fā)展。文章闡述了電氣自動化技術的功能和有關熱點技術的應用，重點分析了電氣自動化在電氣工程中的應用，如，變電站、電網調度、配電系統(tǒng)與發(fā)電廠等，促進電氣自動化技術的發(fā)展。

參考文獻

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