電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用分析

王國榮

（華北電力大學(xué)（保定）， 河北 保定 071003）

引言

電氣工程在推動社會發(fā)展方面起著重要作用，通過引入各類技術(shù)以提高電氣工程的運行效果，尤其重視管理調(diào)節(jié)類技術(shù)。電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著提高電氣工程安全性與有效性。

1 電氣自動化概述

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，當(dāng)前我國已經(jīng)進(jìn)入信息化時代，但各個行業(yè)的競爭變得愈發(fā)激烈。電力資源作為人類發(fā)展的主要能源，直接影響到企業(yè)生產(chǎn)與運用。在這樣的背景下，企業(yè)愈發(fā)重視開發(fā)節(jié)約型元器件，促進(jìn)競爭力的提升，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升。

相對于傳統(tǒng)電氣系統(tǒng)，電氣自動化的應(yīng)用可以有效地提高整體電氣系統(tǒng)的運行效率和保護(hù)其系統(tǒng)正常運行，在電氣化工程中，電氣自動化技術(shù)通過各種控制和檢測技術(shù)，實時對電氣系統(tǒng)的運行進(jìn)行監(jiān)控和檢測，使其達(dá)到最佳的運行狀態(tài)，在運行中可以自動檢測系統(tǒng)存在的各種問題，便于對整體電氣系統(tǒng)的管理和檢測。電氣自動化是目前乃至未來電氣工程領(lǐng)域中有著不可替代的重要性，其應(yīng)用程度決定電氣工程的發(fā)展程度，因此近年來我國對電氣自定化技術(shù)的研究和改革在不斷前進(jìn)，信息技術(shù)的不斷發(fā)展也為電氣自動化技術(shù)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)支持。

2 電氣工程中電氣自動化的作用

1）促進(jìn)工作效率提升。隨著各行業(yè)電力需求量增加，人們對于電力的依賴性逐漸增加，電力企業(yè)的作用愈發(fā)顯著。電力系統(tǒng)電氣控制運行中引入電氣自動化技術(shù)，可以有效減少各類安全隱患。此外，隨著自動化程度提高，也可以減少工作人員的數(shù)量，降低運行成本，促進(jìn)工作效率的提升。

2）電氣自動化自身性能良好。電氣自動化本身具有一定的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢在電子計算機技術(shù)的推動下，變得十分明顯。將其應(yīng)用到電氣工程中，可以極大改進(jìn)社會生產(chǎn)，帶動電氣工程進(jìn)步。電氣自動化以計算機技術(shù)為主要載體，在各項系統(tǒng)、設(shè)備的應(yīng)用上具有較強的適應(yīng)性。對于改善工作效率、降低工作壓力，提升電力企業(yè)的發(fā)展具有重要作用。

3）全面監(jiān)控性特點。電氣自動化技術(shù)的最大優(yōu)點就是具有全面監(jiān)控和檢測的特點，電氣自動化運用智能技術(shù)，通過監(jiān)控檢測設(shè)備對原有電氣系統(tǒng)的運行情況實時監(jiān)控和檢測，其應(yīng)用有效地減少了人工的操作，同時提高了檢測的效率，有效規(guī)避了人工操作中失誤的發(fā)生，提高了工作的效率和獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，通過實時監(jiān)控和檢測，對設(shè)備工作中存在的故障以及問題及時反饋給信息系統(tǒng)，工作人員可以及時對問題進(jìn)行分析和解決，充分體現(xiàn)了電氣自動化的重要意義，有效提高了電氣工程的管理效能。

3 電氣工程中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中電氣自動控制系統(tǒng)作為主要組成部分，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展與完善，電氣自動化控制技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)融合，有效推動現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用，可以從以下幾方面進(jìn)行論述。

3.1 電氣工程中電力電子技術(shù)的應(yīng)用

1）軟開關(guān)裝置應(yīng)用。電力系統(tǒng)中傳統(tǒng)變壓器與電容等器件尺寸較大，造成系統(tǒng)集成度不高，造成應(yīng)用過程中出現(xiàn)一些問題。電力電子技術(shù)應(yīng)用到軟開關(guān)控制裝置中，可以實現(xiàn)設(shè)備縮小化與智能化。尤其是隨著微電子技術(shù)發(fā)展，一定程度改善電磁兼容與效率。通過應(yīng)用電力電子技術(shù)，可以緩解與改善電磁干擾問題，實現(xiàn)降耗節(jié)能的目的，促進(jìn)工作效率提高，節(jié)約能源。

2）應(yīng)用于電流保護(hù)。電路出現(xiàn)故障時會出現(xiàn)過電流的情況，直接影響到相關(guān)設(shè)備的運行。當(dāng)出現(xiàn)過電流情況時，為了保護(hù)電力電路，通常會選擇切斷熔斷器、電流繼電器等方式。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)器件的功率與功能不斷提升，傳統(tǒng)控制方式也無法滿足實際需求，傳統(tǒng)管理方式逐漸被驅(qū)動信號控制方式所取代，實現(xiàn)電路的有效保護(hù)，有效降低短路情況對電路造成的不利影響與損傷，降低維修成本。

3）無功補償裝置。隨著電力市場發(fā)展與電力需求量增加，國家逐漸調(diào)整電網(wǎng)功率，但是這種頻繁的調(diào)整會嚴(yán)重影響電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性，也使得電路低頻振蕩控制難度增加。通過引入電力電子技術(shù)中的靜止無功補償技術(shù)可以解決這一問題，優(yōu)化電力系統(tǒng)與負(fù)載設(shè)置的參數(shù)標(biāo)志，降低系統(tǒng)中的功率損耗值，促進(jìn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升，節(jié)能降耗，實現(xiàn)構(gòu)建和諧社會的目的。

4）有源電力濾波器。電力電子技術(shù)中經(jīng)常使用的器件就是有源電力濾波器，通過檢測分析電路系統(tǒng)的補償元件，獲得正確的諧波分流。同時，補償裝置也會產(chǎn)生與諧波相反的量，實現(xiàn)正反諧波相互抵消。有源電力濾波器優(yōu)勢顯著，具有反應(yīng)快、抗干擾能力強的特點。將其應(yīng)用在電力電子電路中，可以確保各項參數(shù)滿足電網(wǎng)需求，加上其本身也就是一種儲能元件，一旦出現(xiàn)斷電故障，還可以緩解斷電對用戶的不利影響。

3.2 電力運營中的應(yīng)用

1）在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用。電網(wǎng)調(diào)度受到互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自動化技術(shù)的影響已經(jīng)形成相對穩(wěn)定的自動化調(diào)度模式。通過電網(wǎng)自動化調(diào)度系統(tǒng)可以實現(xiàn)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行、電力負(fù)荷情況的自動預(yù)測、快速準(zhǔn)確確定系統(tǒng)中的故障點。這些功能的實現(xiàn)在很大程度上需要通過電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)，隨著網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以及智能化技術(shù)的發(fā)展，這種調(diào)度將會變得更加高效靈活。

2）在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中應(yīng)用。監(jiān)控系統(tǒng)在發(fā)電廠的生產(chǎn)運作中占有重要作用。發(fā)電廠的發(fā)散式監(jiān)控系統(tǒng)主要是通過以太網(wǎng)控制單元以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)構(gòu)成。在實際應(yīng)用中，為保證監(jiān)控系統(tǒng)更好發(fā)揮作用，需要使用分層結(jié)構(gòu)布置的方式。同時需要在在線檢測電力系統(tǒng)中配備開關(guān)、汽輪機、發(fā)電機以及變壓器等一次性設(shè)備。通過對設(shè)備參數(shù)的調(diào)整，對設(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控過程中還能對故障發(fā)生的征兆進(jìn)行分析，通過及時檢修延長設(shè)備的使用壽命。

3）在變電站中的應(yīng)用。電氣自動化在變電站中的應(yīng)用主要是通過計算機裝置引入以及自動化控制技術(shù)相關(guān)傳輸技術(shù)形成自動化系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于變電站的運行管理。電磁設(shè)備會被微機化的設(shè)備代替，人工操作管理也會被智能化設(shè)備代替，從而提高工作效率。

4）在智能化設(shè)備中的應(yīng)用。智能化技術(shù)是自動化技術(shù)和電子計算機技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，因此隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，電子自動化將在智能化設(shè)備中發(fā)揮作用。智能化設(shè)備的出現(xiàn)將會極大程度上方便人們的工作和生活。一次設(shè)備和二次設(shè)備之間的連接也會通過智能化設(shè)備實現(xiàn)。這種智能化設(shè)備的應(yīng)用將會是電氣工程發(fā)展史上的重要變革。電氣工程和電氣自動化在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的各個領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，對于進(jìn)一步改善經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，獲取健康持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

4 結(jié)語

電氣自動化技術(shù)對自動化技術(shù)、計算機技術(shù)以及電氣工程技術(shù)都有一定的依賴性。但各項技術(shù)的進(jìn)步不算改變著電氣自動化技術(shù)在人們生活工作中的作用。我國自動化技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了一定成就。其中就監(jiān)控技術(shù)和智能化技術(shù)而言，已經(jīng)改善著行業(yè)的發(fā)展。