電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

王維平

云南大東電力設(shè)計(jì)有限公司，云南昆明 650000

電氣工程經(jīng)歷了上百年的發(fā)展已經(jīng)逐漸成熟，自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，為傳統(tǒng)電氣工程的發(fā)展增添了新的活力，電氣工程與自動(dòng)化技術(shù)相互融合為電氣自動(dòng)化技術(shù)，雖然起步較晚，但是把握住了時(shí)代發(fā)展脈絡(luò)，在現(xiàn)代化電氣工程中發(fā)揮越來越重要價(jià)值和作用。電氣自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，傳統(tǒng)以機(jī)械化為主的電氣工程生產(chǎn)效率有了明顯提高，能夠有效避免人為因素的干擾，對(duì)電氣工程質(zhì)量的提高有重要影響。就我國(guó)當(dāng)前電氣工程建設(shè)安裝現(xiàn)狀而言，正在使用的電氣工程因?yàn)橥度胼^早，其運(yùn)行水平和工作效率已經(jīng)很難滿足當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。尤其在我國(guó)西部等經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，電氣自動(dòng)化技術(shù)還有非常大發(fā)展空間，必須要對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用有足夠的重視，本文就此展開了研究分析。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

1.1 電氣自動(dòng)化技術(shù)理論基礎(chǔ)

電氣自動(dòng)化理論提出于20世紀(jì)，涉及多種不同學(xué)科，綜合性非常強(qiáng)，其理論基礎(chǔ)包含語(yǔ)言學(xué)、控制學(xué)、信息學(xué)等多個(gè)不同學(xué)科，這是因?yàn)槠渖婕皩W(xué)科種類非常多，電氣自動(dòng)化技術(shù)操作人員的培養(yǎng)難度非常大。專業(yè)的電氣自動(dòng)化技術(shù)操作人員必須要掌握至少三門與電氣自動(dòng)化密切相關(guān)的學(xué)科理論。在時(shí)代發(fā)展過程中，教育教學(xué)體系逐漸完成，大量電氣自動(dòng)化技術(shù)人才被培養(yǎng)出來，在電氣自動(dòng)化理論體系構(gòu)建方面發(fā)揮重要價(jià)值和作用。當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展至較高水平，隨著大量新的電氣設(shè)備投入使用，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)各個(gè)電氣元件之間工作的有效協(xié)調(diào)，提高工作效率，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)各個(gè)電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中能量消耗的有效控制，減少不必要的能源浪費(fèi)。

1.2 電氣自動(dòng)化技術(shù)特點(diǎn)

一方面，電氣自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電子技術(shù)有非常強(qiáng)依賴性，主要是由于電氣自動(dòng)化技術(shù)需要為網(wǎng)絡(luò)連接中的各個(gè)電子器件服務(wù)，現(xiàn)階段所使用的電子自動(dòng)化系統(tǒng)，不僅在各個(gè)傳感器控制方面離不開網(wǎng)絡(luò)通路連接，同時(shí)在電子信號(hào)發(fā)射過程中還離不開電子自動(dòng)化技術(shù)的支持，另外，還需要借助微型電子計(jì)算機(jī)展開相應(yīng)的計(jì)算和優(yōu)化。另一方面，電氣自動(dòng)化技術(shù)有著非常廣的技術(shù)覆蓋面，當(dāng)前不斷有新的電子構(gòu)件投入使用，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用范圍有了明顯提升，電氣自動(dòng)化技術(shù)的覆蓋面也越來越大，通過連接至網(wǎng)絡(luò)，電氣自動(dòng)化控制精度和反應(yīng)速度有明顯加強(qiáng)，同時(shí)還能利用電氣自動(dòng)化系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，使自動(dòng)化系統(tǒng)在不同對(duì)象方面可以發(fā)揮不同作用。現(xiàn)階段電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅局限在硬件層面，在軟件研發(fā)方面同樣投入大量資源，通過軟件優(yōu)化等方式，進(jìn)一步促進(jìn)電氣自動(dòng)化工作效率的提升，延長(zhǎng)工作時(shí)間，降低損耗，提高元器件使用壽命。

1.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

首先，電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中不需要建立專門的控制模塊。以往的自動(dòng)化控制更多的利用固定控制鍵執(zhí)行相應(yīng)控制指令，如果被控對(duì)象的動(dòng)作復(fù)雜性高，自動(dòng)化控制將很難取得理想的控制效果，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)部件的及時(shí)有效控制，只有在被控對(duì)象處于靜態(tài)狀態(tài)，才能取得非常穩(wěn)定的控制效果。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)這一問題的有效解決，必須要對(duì)控制模塊進(jìn)行升級(jí)，擴(kuò)大其控制范圍，不受模塊位置影響。電氣自動(dòng)化技術(shù)出現(xiàn)后，這一問題得到有效解決，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)所制造的智能化控制器，能夠準(zhǔn)確計(jì)算和分析運(yùn)動(dòng)對(duì)象軌跡，減少不必要的覆蓋，能夠很大程度上提高設(shè)備操作可靠性，降低設(shè)備功耗，應(yīng)用越來越廣泛。

其次，電氣自動(dòng)化技術(shù)有著非常強(qiáng)的一致性。傳統(tǒng)的生產(chǎn)控制過程中，如果工作人員需要展開遠(yuǎn)距離操作，因?yàn)樵O(shè)備輸出功率一定，不同控制環(huán)境下，具體控制效果存在明顯差異。有部分工作部件控制難度大，但是對(duì)整個(gè)生產(chǎn)有重要影響，如果無(wú)法取得理想控制效果，將非常容易影響到整個(gè)電氣系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。隨著電子自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)，因?yàn)槠湟恢滦蕴攸c(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同控制環(huán)境控制對(duì)象的自動(dòng)化分析，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)功率以及傳輸方式適當(dāng)調(diào)整，取得理想的控制效果。正是因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)控制水平可以隨著控制環(huán)境的不同進(jìn)行智能化調(diào)整，以往遠(yuǎn)距離控制的控制能力減弱問題得到了有效解決。

最后，電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的有效調(diào)整和控制。電氣自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中，電氣系統(tǒng)控制水平有了明顯提高。當(dāng)前正在使用的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)還能夠結(jié)合實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的遠(yuǎn)程控制。正是因?yàn)槠溥@方面特點(diǎn)，能夠?yàn)殡娏こ套詣?dòng)化調(diào)控的實(shí)現(xiàn)提供技術(shù)方面支持和保證。

2 電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)問題

首先，電氣自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用還不是十分成熟，繼電保護(hù)問題仍較多；其次，在外部電壓電氣自動(dòng)化系統(tǒng)方面要求十分嚴(yán)格，比如，所有操作都需要堅(jiān)持環(huán)境安全性原則，電氣設(shè)備的連接必須要使用銅芯絕緣導(dǎo)線，嚴(yán)禁使用螺栓壓接。但是受到管理方面因素影響，這些方面要求很難全部實(shí)現(xiàn)。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行過程中還存在較多問題，很大程度上增加了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用在變電站

變電站運(yùn)行功能主要集中在電壓交換、電流控制和電能的分配與接收等方面，變電站運(yùn)行過程中，需要利用變壓器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)與電網(wǎng)的有效連接。當(dāng)前變電站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化，大量應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)、信息傳輸和處理技術(shù)等，改變傳統(tǒng)人工作業(yè)方式，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)以及自動(dòng)化裝置控制，通過這種方式，使變電站中的管理水平和運(yùn)行效率明顯提升。將微機(jī)監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用在變電站運(yùn)行中，能夠?yàn)樽冸娬具\(yùn)行明確新的發(fā)展方向。當(dāng)前我國(guó)變電站有繼電保護(hù)微計(jì)劃以及遠(yuǎn)程監(jiān)控等特點(diǎn)，通過構(gòu)建無(wú)人值守變電站方式，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)控、測(cè)量和控制，促進(jìn)我國(guó)變電站綜合自動(dòng)化水平。

3.2 應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)度

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化能夠使電力系統(tǒng)供電安全和電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)得到有效保證，使電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理水平有明顯提升，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)管理現(xiàn)代化。電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化以調(diào)度主站系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)裝置系統(tǒng)為主，其價(jià)值和作用集中在以下幾個(gè)方面：第一，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)展開經(jīng)濟(jì)調(diào)度，在保證電網(wǎng)安全監(jiān)控情況下，利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，提高電網(wǎng)調(diào)度經(jīng)濟(jì)性，在減少不必要損耗的同時(shí)有效節(jié)約能源；第二，實(shí)時(shí)監(jiān)控電網(wǎng)安全運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)度人員通過控制電網(wǎng)電壓、負(fù)荷等方式，判斷主設(shè)備位置等參數(shù)，保證各項(xiàng)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，更好的滿足用戶在電力使用方面需要；第三，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行安全事故的有效分析處理，電網(wǎng)的異常和故障如果無(wú)法及時(shí)、有效處理，將非常容易威脅設(shè)備和人身安全，甚至造成嚴(yán)重安全事故。應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的有效分析，在事故處理方面給予相應(yīng)對(duì)策建議，最大限度降低事故的影響和損失。

3.3 應(yīng)用在發(fā)電廠分散化測(cè)控

發(fā)電企業(yè)中，分散化測(cè)控屬于一項(xiàng)關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。首先，在組成構(gòu)造方面，分散化測(cè)控屬于分層分布系統(tǒng)，包含控制單元、控制站、數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)、人員等要素。這些要素中，可以將過程控制單元的輸入和輸出直接應(yīng)用在生產(chǎn)過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱點(diǎn)、電氣等信號(hào)的有效接收，對(duì)這些信號(hào)處理分析后，通過數(shù)據(jù)方式顯示，同時(shí)利用打印機(jī)等設(shè)備控制參數(shù)輸出，逐漸提高電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性。電氣自動(dòng)化技術(shù)利用主控、輸出、輸入等不同模塊，能夠與人機(jī)接口通訊，通過控制單元從控制站中發(fā)出控制指令，使信息能及時(shí)傳送至現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)機(jī)組運(yùn)行狀況的有效監(jiān)控和調(diào)節(jié)。

4 結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化技術(shù)有著非常明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不需要建立專門的控制模塊，有著非常強(qiáng)的一致性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣系統(tǒng)的有效調(diào)整和控制。電氣工程是衡量一個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化發(fā)展程度的重要指標(biāo)，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人們生活水平的直觀反映。電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用主要集中在變電站、電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠分散化測(cè)控等方面。當(dāng)前電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用還存在一定的問題，隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，在電氣工程中的應(yīng)用將不斷優(yōu)化和完善，發(fā)揮越來越重要價(jià)值和作用，更好的滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中人們?cè)陔娏Ψ矫娴男枰?/p>