電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用探究

劉衍超

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，對(duì)電力的需求量在不斷增加，這給電力企業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，促進(jìn)了電氣工程的不斷進(jìn)步。而在電氣工程的建設(shè)中，電氣自動(dòng)化發(fā)揮了重要作用，不但提高了生產(chǎn)效率，而且保證了生產(chǎn)質(zhì)量。隨著技術(shù)的發(fā)展，電氣工程也呈現(xiàn)出越來(lái)越復(fù)雜的趨勢(shì)，這要求電力企業(yè)必須不斷地提高技術(shù)水平，在電氣工程中重視電氣自動(dòng)化的應(yīng)用。本文針對(duì)電氣自動(dòng)化應(yīng)用范圍、構(gòu)成形式以及在電氣工程中的應(yīng)用與電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向進(jìn)行了探究和闡述。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

電氣自動(dòng)化作為一門(mén)涉及范圍最廣的專(zhuān)業(yè)，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，電氣自動(dòng)化已經(jīng)滲透到社會(huì)生產(chǎn)以及生活的各個(gè)方面。電氣自動(dòng)化水平的提高促進(jìn)了電氣工程的發(fā)展。電氣工程是一門(mén)綜合性學(xué)科，涉及到了電子技術(shù)、電工、計(jì)算機(jī)工程等等內(nèi)容，要求相關(guān)的工作人員要有更高的技術(shù)?，F(xiàn)在電氣自動(dòng)化技術(shù)被運(yùn)用到越來(lái)越多的領(lǐng)域當(dāng)中，包括工業(yè)、大型的商城、大型的鐵路、客運(yùn)車(chē)站等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)也日趨完善，并隨著智能化技術(shù)的進(jìn)步走上了智能化的道路。但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的電氣自動(dòng)化水平還存在一定的差距，所以我國(guó)必須加快電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，推動(dòng)電氣工程的不斷發(fā)展。

一、電氣自動(dòng)化應(yīng)用范圍與構(gòu)成形式

從電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則來(lái)看：首先，必須滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝與產(chǎn)品對(duì)電氣自動(dòng)化的需求，在滿(mǎn)足自動(dòng)化需求的基礎(chǔ)上，讓實(shí)際應(yīng)用更加經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單；其次；自動(dòng)化設(shè)計(jì)必須妥善處理電氣與機(jī)械的關(guān)系。當(dāng)前，很多民用以及高科技產(chǎn)品都通過(guò)自動(dòng)化來(lái)滿(mǎn)足各方需求。因此，在設(shè)計(jì)中，電氣自動(dòng)化必須從成本制造、工藝需求、結(jié)構(gòu)使用等方面處理各方關(guān)系。另外，為了保障電氣工程正常運(yùn)行，必須使用可靠、安全的電器元件，在電氣自動(dòng)化產(chǎn)品更加大方美觀(guān)的同時(shí)，讓質(zhì)量更加可靠、維護(hù)更加人性化、簡(jiǎn)單。

二、電氣自動(dòng)化的概念及應(yīng)用現(xiàn)狀

電氣工程包括了電網(wǎng)設(shè)計(jì)、電力系統(tǒng)建設(shè)和電能的生產(chǎn)等多個(gè)方面，電氣自動(dòng)化指的是電氣設(shè)備和電氣技術(shù)等電氣方面的內(nèi)容，是自動(dòng)化技術(shù)重要的組成部分。為了順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)也在進(jìn)行相關(guān)的人才培養(yǎng)，并擁有了一批技術(shù)水平較高的管理人才。目前，在我國(guó)的電氣自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)管理正向著無(wú)人管理的目標(biāo)邁進(jìn)，這樣就能較好地實(shí)現(xiàn)信息處理和自動(dòng)檢測(cè)等多個(gè)方面的預(yù)期操作，從而有效地提高工作效率。

三、電氣工程中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

1.電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，其基本結(jié)構(gòu)包括控制中心主站系統(tǒng)，廠(chǎng)站端（RTU）和信點(diǎn)通道。電網(wǎng)調(diào)度工作站、中心服務(wù)器、大屏幕顯示器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、打印設(shè)備等等共同構(gòu)成了系統(tǒng)重要組成部分。該系統(tǒng)之所以能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，是因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的局域網(wǎng)有效連接了區(qū)域內(nèi)的發(fā)電廠(chǎng)、電網(wǎng)調(diào)度中心和變電站終端的測(cè)量控制設(shè)備等。電氣自動(dòng)化技術(shù)給電網(wǎng)調(diào)度帶來(lái)了極大的便利，而且對(duì)于電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)評(píng)估，評(píng)估中所獲得的數(shù)據(jù)則能夠成為預(yù)測(cè)電力負(fù)荷的有效依據(jù)，并以此為基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電控制和經(jīng)濟(jì)調(diào)度的自動(dòng)化。在電力系統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程中，必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和處理，嚴(yán)格監(jiān)控全過(guò)程，這樣一來(lái)，在獲取了數(shù)據(jù)支持的基礎(chǔ)上能夠較為全面的把控電網(wǎng)的安全情況和運(yùn)行狀況，促使電網(wǎng)調(diào)度更好的服務(wù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

2.變電站實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。變電站的自動(dòng)化不但能夠取代傳統(tǒng)的人工監(jiān)視和人工操作，而且能夠加強(qiáng)對(duì)變電站的監(jiān)控效率，提高變電站運(yùn)行維護(hù)水平，實(shí)現(xiàn)變電站無(wú)人值守，促進(jìn)電力工程的發(fā)展。我們可以清楚地看到，將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于變電站當(dāng)中可以對(duì)變電站內(nèi)各種電氣設(shè)備及其運(yùn)行狀況進(jìn)行全方位的、多層次的監(jiān)控，從而及時(shí)地發(fā)現(xiàn)可能存在的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站的有效控制。變電站自動(dòng)化的主要特點(diǎn)包括了所有的設(shè)備實(shí)現(xiàn)微機(jī)化，并將以往的電磁式裝置一一代替，在實(shí)時(shí)的操作監(jiān)視過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)的屏幕化，能夠更加直觀(guān)地清楚地看到操作全過(guò)程，在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中淘汰了傳統(tǒng)的電力信號(hào)電纜，改用計(jì)算機(jī)電纜來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸。此外，變電站的運(yùn)行管理和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)記錄也都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。

3.發(fā)電廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了分散測(cè)控。分散測(cè)控系統(tǒng)在發(fā)電廠(chǎng)的運(yùn)用也推動(dòng)了電力系統(tǒng)的發(fā)展。該系統(tǒng)采取的是分層分布式結(jié)構(gòu)，包括了以太網(wǎng)、運(yùn)行員工作站、工程師工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、過(guò)程控制單元等。其中過(guò)程控制單元包括了單輸入和輸出的模件和可進(jìn)行冗余配置的主控模件，能夠在生產(chǎn)的過(guò)程中直接運(yùn)用，可以接收熱電阻、電氣量、熱電偶、脈沖量、現(xiàn)場(chǎng)變送器以及開(kāi)關(guān)量等信號(hào)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的運(yùn)算處理，并將設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、打印以及信號(hào)輸出，從而為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)提供依據(jù)和動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了電力生產(chǎn)過(guò)程中的連鎖保護(hù)、控制和檢測(cè)。而主控模件是通過(guò)冗余智能的輸入和輸出以及輸入和輸出的總線(xiàn)模式實(shí)現(xiàn)通訊。運(yùn)行員工作站和工程師工作站提供了人機(jī)接口，而過(guò)程控制單元既要接受從運(yùn)行員工作站發(fā)送來(lái)的指令，又要向運(yùn)行員工作站及時(shí)發(fā)送信息，從而使操作人員在監(jiān)視和控制設(shè)備機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)時(shí)更為高效。工程師工作站的作用是為電氣工程師提供修改和設(shè)置電氣系統(tǒng)組態(tài)的維護(hù)和診斷方式。

四、電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向

1.向電氣智能化方向發(fā)展。在電氣自動(dòng)化近年的發(fā)展過(guò)程中，一些相關(guān)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)公司已經(jīng)在向著智能化的方向努力，在智能化的理念上提出了一些新的設(shè)計(jì)模式，比如自動(dòng)控制、專(zhuān)用集成電路、CIMS以及機(jī)器人出品等等，使電氣智能化得到了發(fā)展并且形態(tài)多樣，也給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了更多的便利。

2.提高核心競(jìng)爭(zhēng)力。電氣自動(dòng)化想要大力地提高核心競(jìng)爭(zhēng)力就要從以下兩點(diǎn)著手：①分布式結(jié)構(gòu)。這是指在電氣自動(dòng)化的體系中建立起獨(dú)立的功能模塊，從而降低系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，更好地保障運(yùn)行的安全。②開(kāi)放式系統(tǒng)。這是指要加強(qiáng)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)和外界的聯(lián)系，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的管理目標(biāo)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)也對(duì)電氣自動(dòng)化提出了更高的要求，在這些要求的促使下我國(guó)的電氣自動(dòng)化得到了大力的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)水平也在不斷提高，縮小了國(guó)內(nèi)外的差距，也滿(mǎn)足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的需要。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，對(duì)電力需求量增長(zhǎng)迅速，這就給電力企業(yè)提出了越來(lái)越高的要求，在面對(duì)政策和市場(chǎng)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)也在應(yīng)用和探索中不斷提升。電氣自動(dòng)化是現(xiàn)代電氣工程的支撐，也是工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與原動(dòng)力。目前電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出復(fù)雜化和智能化，與人們的日常生活生產(chǎn)息息相關(guān)，是保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)之一，隨著技術(shù)的革新和突破，電力系統(tǒng)自動(dòng)化、智能化將擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王力科.有關(guān)電氣自動(dòng)化應(yīng)用于電氣工程的探討[J].科技與企業(yè)，2013，（15）.

[2] 付曉宇.基于電氣工程的電氣自動(dòng)化應(yīng)用探究措施分析[J].消費(fèi)電子，2013，（18）.

[3] 蘆志鵬.探討電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合運(yùn)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2014，（1）.endprint