電氣自動化在電氣工程中的有效應用

（四川達興能源股份有限公司，達州 635000）

0 引言

隨著科學技術的不斷發(fā)展，電氣自動化迎來了前所未有的發(fā)展機遇，但同時也必然會面臨著各種問題和挑戰(zhàn)。電氣自動化的應用領域很廣、應用行業(yè)很多，小至簡單的電氣開關，大至航空航天和軍事科技[1]，都需要以電氣自動化技術為基礎。也正因為電氣自動化的廣泛運用，才能有效推動國家工業(yè)生產，為人們生活工作提供便捷，為生產效率及生活質量的提升奉獻力量。那么在實際電氣工程中如何有效應用電氣自動化呢？下面就對此展開論述。

1 電氣工程與電氣自動化概述

電氣工程，英文Electrical Engineering，是當前高新技術領域的重要學科之一，也是現(xiàn)代科學研究的熱門和重點。最具代表性的就是電子通信技術的發(fā)展使得信息網絡時代得到了進一步發(fā)展，同時使得人們的生活和工作方式發(fā)生了翻天覆地的改變。從某種意義上來講，電氣工程發(fā)展甚至可以作為衡量國家科技進步水平的重要標準。電氣自動化，英文Electrical Automation，全稱電氣工程及其自動化，是電氣信息領域的新興學科，被廣泛應用于農業(yè)、工業(yè)、國防等領域，與人們日常生活和工作息息相關[1]。

電氣自動化的特征有三點。（1）便捷性。就目前電氣自動化的發(fā)展來看，屬于集合了網絡技術、計算機技術、電子技術等多位一體的新型產品，這些新產品的出現(xiàn)對人們生活、工作、生產產生了巨大影響，提供了很大的便捷性，也幫企業(yè)節(jié)省了很多人力和物力。（2）廣泛性。電氣自動化技術在我們的日常生活和工作中隨處可見，如我們家里用的電線插板、我們乘坐的公交車、地鐵、電梯等，這些都與電氣自動化技術息息相關。換言之，電氣自動化技術被廣泛用于我們的生活、工作和生產中，并且發(fā)揮著難以替代的重要作用。（3）高效性。電氣自動化技術是現(xiàn)代化科技發(fā)展的成果，在現(xiàn)代化工業(yè)中大量使用電氣自動化設備和技術能有效提高產品的生產質量和效率，同時電氣自動化技術的運用也會反向推動科學技術的進一步發(fā)展。可見，不論是產品的生產還是科學技術的發(fā)展，電氣自動化技術的運用都能充分體現(xiàn)高效性。

2 電氣工程中電氣自動化的運用

2.1 電網調度自動化

電網調度自動化系統(tǒng)包含了中心服務器、工作站、大屏幕顯示器、打印設備以及對應的計算機網絡，其原理是借助電力系統(tǒng)專屬局域網實現(xiàn)可調度范圍內的發(fā)電廠、測量控制設備以及下級電網調度中心等終端的有效連接。電氣自動化技術在現(xiàn)代電網調度領域里有著重要作用，具體表現(xiàn)為能實時評估電力系統(tǒng)運行情況、能根據(jù)獲得數(shù)據(jù)預測電力負荷，并以此為基礎實現(xiàn)發(fā)電控制以及經濟調度的自動化。但在實際中，通常只有省級以上的電網才會要求實時采集并處理數(shù)據(jù)，對電力系統(tǒng)整個生產過程進行監(jiān)控，根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)有效把控電網的安全性與運行情況[2]，確保電網運行能滿足現(xiàn)代化電力市場的實際使用需求。

2.2 發(fā)電廠分散測控自動化

在實際中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)通常使用分層分布結構，主要由過程控制單元、遠程控制單元、運行人員工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網以及以太網等構成。其中，過程控制單元主要是針對生產運行過程中使用，能直接接受開關量、熱電阻和熱電偶等相關設備上的信號，在運算結束后還能實時打印和顯示設備的運行參數(shù)和運行情況以及輸出信號，并根據(jù)相應情況直接驅動對應的執(zhí)行機構。遠程控制單元主要是由僅供輸入、輸出的模件和可冗余配置上的主控模件構成，同時主控模件又是借助冗余智能的輸入與輸出實現(xiàn)與總線上輸入輸出的通訊[2]。由此可見，發(fā)電廠分散測控的自動化能實現(xiàn)對整個電氣工程生產運行過程的連鎖控制、保護以及檢測等，進而實現(xiàn)整個電氣工程的自動化生產運行。

2.3 繼電保護裝置自動化

通常來說，繼電保護裝置的主要作用就是在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障或是短路、過載等問題時，能在第一時間發(fā)出報警信號，同時快速切斷連接裝置，對繼電進行保護。就傳統(tǒng)繼電保護裝置而言很容易出現(xiàn)誤動或是拒動的情況，因此需要借助電氣自動化技術實現(xiàn)繼電的自動化保護，并實時監(jiān)測電氣系統(tǒng)里各個設備的運行參數(shù)和情況，以便及時做出反應和控制。此外，電氣自動化技術與繼電保護裝置的融合，還能實現(xiàn)遠程監(jiān)控，對帶電工作情況進行長時間監(jiān)控，及時檢測設備可能出現(xiàn)的異常和故障問題，并且還能對特定范圍內的一些電氣設備或是線路進行實時監(jiān)測[3]，一旦發(fā)現(xiàn)異?；蚴枪收?，就能及時做出連續(xù)解救反應?？梢?，電氣自動化技術在繼電保護裝置中的應用價值十分明顯，能大大提高用電安全性。

2.4 變電站及配電自動化

變電站運用自動化技術，即在已有信息處理技術、自動控制技術與傳輸技術相結合的前提下，借助計算機硬件系統(tǒng)或是電氣自動化裝置實現(xiàn)各種作業(yè)的自動化操作，使得變電站的管理水平與運行效率都能得到一定提升[3]。就這點來看，變電站自動化技術的運用主要目的是為了全面性、多方位地對變電站里所有電氣設備的運行參數(shù)和安全情況進行有效監(jiān)控，進而實現(xiàn)對設備的高效控制。主要特點表現(xiàn)為：用微機化設備代替電磁式裝置，讓操作和監(jiān)控實現(xiàn)智能化和圖像化。事實上，隨著微機監(jiān)控技術的發(fā)展以及變電站中自動監(jiān)測設備、遠程監(jiān)控設備、設備故障與事故自動記錄設備、繼電自動保護設備等的設計與應用，變電站也逐漸邁入了綜合自動化發(fā)展的軌道。

2.5 電氣工程管理自動化

電氣工程管理是一項龐大的工作，涵蓋了人員、設備、技術、工程進度以及數(shù)據(jù)等多方面內容，這些管理內容完全依靠人力進行，不僅需要配備很多人員，管理過程中也容易出現(xiàn)失誤，并且各個板塊內容之間的銜接、融合也很難做到及時、完美。運用電氣自動化技術進行工程管理，就能使管理工作更加有秩序，管理效率和水平更高。例如儀表的管理，傳統(tǒng)儀表管理主要利用流量、壓力等儀器實施監(jiān)管，如此工作量很大、工作內容也很復雜，整個管理工作就顯得很混亂。若運用自動化技術，利用PLC控制系統(tǒng)等程序就能實現(xiàn)整個管理的自動化，不僅能很好的采集并處理復雜技術，準確控制精度，還能有效節(jié)省管理成本，提高管理水平。同理，在其他電氣設備、技術等方面運用也能獲得很好的管理成效。

3 結束語

電氣工程中電氣自動化技術的運用是生產、管理和運行的必然需求。該文主要論述了電氣自動化在電氣工程的管理、電網調度、繼電保護、發(fā)電廠分散監(jiān)控以及變電站等方面的運用情況，但在實際中，電氣自動化的運用遠遠不僅于此。作為電力工作者，必須要清楚認識到什么是電氣自動化，以及電氣自動化在電氣工程中運用的價值和意義，不斷學習電氣自動化技術和知識，以便在實際工作中能融會貫通運用電氣自動化技術，進而有效確保整個電氣工程的質量和安全。