電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

梁怡

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，自動化技術(shù)也在不斷地朝著更智能、更高效的道路發(fā)展。電氣自動化技術(shù)作為自動化技術(shù)領(lǐng)域中的重要組成部分已經(jīng)在工業(yè)生產(chǎn)、倉儲物流、鐵路交通和大型商業(yè)綜合體等方面得到了廣泛應(yīng)用。通過總結(jié)電氣自動化技術(shù)在現(xiàn)有電氣工程中的應(yīng)用，分析其優(yōu)勢、弊端以及發(fā)展前景，我們就可以進(jìn)一步提高電氣自動化的水平和電氣工程的質(zhì)量，從而推動整個電氣工程的不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電氣自動化；電氣工程；應(yīng)用

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）10-0036-02

1 電氣工程和電氣自動化的相關(guān)概念

電氣工程，簡稱EE，在現(xiàn)代科技里屬于高新技術(shù)領(lǐng)域，并且是必須的關(guān)鍵核心學(xué)科，對促進(jìn)國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有十分重要的意義。不僅如此，隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了飛速發(fā)展，讓全球人民步入了一個全新的信息技術(shù)時代。信息時代的到來，對社會的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了推動作用，并且提高了人們的生活水平，豐富了人們的生活內(nèi)容。根據(jù)當(dāng)前形勢，電氣工程的發(fā)展水平在一定程度上說明國家科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)程度。在全球各個高等院校，已經(jīng)把電氣工程作為重點學(xué)科并逐步培養(yǎng)人才。電氣自動化作為電氣信息領(lǐng)域的新學(xué)科，發(fā)展速度非?？?，已經(jīng)是比較成熟的學(xué)科。電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)制造和人們?nèi)粘Ｉ钪?，具有廣泛的應(yīng)用。主要體現(xiàn)在航海、國防、農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及電力行業(yè)。最近幾年，我國經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展階段，人們生活水平也得到很大提高，建設(shè)工程項目的增多和人們?nèi)粘；顒拥呢S富，無疑加重了用電量。電力行業(yè)通過引入自動化系統(tǒng)，大大提高了電能的傳輸效率和生產(chǎn)質(zhì)量，使社會和人們的用電量得到了極大的滿足。由此可見，電氣自動化對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活水平都有重要作用，一定要注重發(fā)展電氣自動化。

2 電氣自動化技術(shù)的作用

2.1 快速高效自動控制技術(shù)

自動控制技術(shù)相較于人工控制有著快速和準(zhǔn)確兩大優(yōu)勢。具體來講就是自動控制系統(tǒng)在控制相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行操作的過程僅僅是通過對感應(yīng)到的某些特定數(shù)據(jù)信息進(jìn)行特定的反饋操作，對機(jī)械進(jìn)行操作的命令指令通過有線或無線方式以電子數(shù)據(jù)信息的方式傳送，能夠做到即時送達(dá)。另一方面，由于操作命令都是以信息數(shù)據(jù)的方式體現(xiàn)，每一條指令都因其設(shè)備代碼和操作動作的不同形成特定的數(shù)據(jù)代碼段，確保了命令和動作的一一對應(yīng)，比起人工操作，最大限度的降低了做出錯誤動作的概率。同時，通過對所有操作指令數(shù)據(jù)信息的跟蹤和記錄，可以把多個相對單一的操作動作有效整合到統(tǒng)一的控制中心下，統(tǒng)籌控制，形成復(fù)雜的工作流程和操作系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了自動控制系統(tǒng)的效率。

2.2 便于實現(xiàn)全過程全時段監(jiān)控

自動控制技術(shù)應(yīng)用于電氣工程中，相較于人工控制技術(shù)的另一大優(yōu)勢就是更容易的實現(xiàn)全時段監(jiān)控。我們都知道在電氣工程過程當(dāng)中，電氣故障是導(dǎo)致工程不能正常運(yùn)行的主要原因之一，而電氣故障的發(fā)生往往是由于對其狀態(tài)的監(jiān)控不到位而導(dǎo)致的。在人工控制管理模式當(dāng)中，這種情況比較多見于深夜管理人員數(shù)量少、精神懈怠導(dǎo)致對某些電器元件的監(jiān)控頻次低甚至出現(xiàn)監(jiān)控盲區(qū)的情況下。而自動控制技術(shù)最大限度的減少了人為變量的影響。其可以僅僅依靠對電氣元件的工作狀態(tài)進(jìn)行電子信息數(shù)據(jù)化，并對其進(jìn)行收集整理就可以完成對電氣元件的監(jiān)控。監(jiān)控的頻次和范圍可以自行設(shè)定，并輕易的實現(xiàn)全時段監(jiān)控，進(jìn)而可以更加有效的避免電氣元件故障，確保整個電氣工程的正常運(yùn)行。

3 電氣自動化應(yīng)用在電氣工程中存在的弊端

隨著自動化裝置的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的值班監(jiān)測與儀表檢測方式已被取代，這種新型裝置的應(yīng)用，不僅可以降低人員的工作壓力，且通過與GPS技術(shù)相融合可在故障或異常時第一時間發(fā)出報警信號，保障了電氣系統(tǒng)運(yùn)行的安全性與可靠性。然而，電氣自動化技術(shù)在應(yīng)用中也存在一定的弊端，主要有：（1）自動化技術(shù)的應(yīng)用時間較短，實際中可能會出現(xiàn)各種問題，尤其是針對如何采用有效措施解決繼電保護(hù)方面相關(guān)問題；（2）電力自動化技術(shù)的實際應(yīng)用對外部電壓具有較高要求，將會導(dǎo)致大幅提高電網(wǎng)建設(shè)所需成本；（3）電氣自動化裝置對抗雷擊與電磁干擾等方面還有待完善。為此，在實踐中還要持續(xù)不斷的探索與研究，改進(jìn)與完善電氣自動化裝置各方面功能，并實現(xiàn)對其可靠性提高，從而保障充分發(fā)揮出電氣自動化裝置各種功能。

4 電氣自動化技術(shù)應(yīng)用在電氣工程

4.1 優(yōu)化電氣設(shè)計

電氣設(shè)計是電氣工程運(yùn)行的基礎(chǔ)，只有不斷的優(yōu)化電氣設(shè)計，才能使其工作效率更高、性能更加穩(wěn)定、服務(wù)更加優(yōu)質(zhì)。在優(yōu)化電氣設(shè)計和優(yōu)化電氣自動化設(shè)計中，所牽扯的學(xué)科及項目過多且工作環(huán)境不一致，只有通過設(shè)計人員詳細(xì)了解電氣自動化的目的和性能，才能達(dá)到更加優(yōu)化的目的。在此過程中，設(shè)計人員需要加強(qiáng)多方面學(xué)科技術(shù)知識，并促進(jìn)多專業(yè)、學(xué)科設(shè)計人員之間的溝通交流，在保證電氣工程運(yùn)行安全和穩(wěn)定的同時，以降低生產(chǎn)成本，增加其經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，促進(jìn)電氣設(shè)計的蓬勃發(fā)展。通過優(yōu)化電氣設(shè)計，調(diào)整電氣工程的工作系統(tǒng)，到達(dá)改善其工作狀態(tài)的目的。優(yōu)化電氣設(shè)計是需要積累經(jīng)驗的一個過程，只有不斷總結(jié)前人的工作經(jīng)驗，并結(jié)合各專業(yè)理論知識，在實踐中不斷總結(jié)教訓(xùn)加以改進(jìn)才能達(dá)到優(yōu)化電氣設(shè)計的目的。

4.2 電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用分析

電網(wǎng)調(diào)度原則是使電力系統(tǒng)達(dá)到安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，并最大程度上滿足全電力系統(tǒng)利益最大化。電網(wǎng)調(diào)度體系中，是由自動化電廠的信點通道、站端和控制中心三個環(huán)節(jié)組成，其中涉及到的主要元部件為電網(wǎng)調(diào)度工作站、大屏幕顯示器以及中心服務(wù)器。借由電力系統(tǒng)局域網(wǎng)，把發(fā)電廠、電網(wǎng)調(diào)度中心、變電終端連接為一體，實施測量監(jiān)控工作。與此同時，根據(jù)隨時的電網(wǎng)工作狀態(tài)，進(jìn)行監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步確認(rèn)電力系統(tǒng)負(fù)荷當(dāng)前用電量的情況，真正實現(xiàn)了對電網(wǎng)調(diào)度的自動化控制。因此，電氣自動化及其使用在電網(wǎng)調(diào)度中是相當(dāng)重要的，需要提升電氣技術(shù)及調(diào)度工作水平才能確保電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。

4.3 應(yīng)用PLC技術(shù)

PLC技術(shù)具有使用便捷、程序簡單、功能強(qiáng)大、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他相似技術(shù)的顯著特點，主要是通過簡單的編程實現(xiàn)控制工作環(huán)節(jié)的目的。且對程序編制要求不高，只需要明確控制對象和控制要求，普通技術(shù)人員便可通過編程實現(xiàn)控制目標(biāo)。PLC技術(shù)適用范圍廣泛，因此被廣泛使用在不同的工作環(huán)境中。采用電氣自動化使用PLC技術(shù)替代原有的控制器，達(dá)到降低控制成本，提高控制效率，從而實現(xiàn)電氣自動化的高效高質(zhì)量工作目標(biāo)。但由于程序是PLC技術(shù)控制的基礎(chǔ)，電氣自動化運(yùn)行前一定要保障程序正確，否則會嚴(yán)重影響電氣自動化控制，甚至影響電氣工程的運(yùn)行穩(wěn)定。

4.4 電氣自動化技術(shù)與繼電保護(hù)裝置

繼電保護(hù)裝置為電氣工程重要組成部分，它的功能是在發(fā)生故障時將報警信號發(fā)送至總站，迅速將線路切斷，實現(xiàn)對裝置與設(shè)備的有效保護(hù)。通過繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，不僅可以做到實時的動態(tài)化監(jiān)測線路的運(yùn)行狀態(tài)，更可全面的監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行各大參數(shù)并提供遠(yuǎn)程控制必要的支持，從而彌補(bǔ)以往繼電保護(hù)裝置中存在的誤跳與反應(yīng)不及時等問題。此外，針對系統(tǒng)中的異常狀況，繼電保護(hù)裝置均可予以全方位的檢測，同時可以細(xì)致的檢測特定范圍內(nèi)電氣設(shè)備與特殊的線路。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，避免發(fā)生繼電保護(hù)裝置可能出現(xiàn)的誤動與拒動是與電氣自動化技術(shù)結(jié)合的關(guān)鍵點。

4.5 監(jiān)控電氣系統(tǒng)

電氣監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機(jī)、通訊設(shè)備、測控單元和監(jiān)測單元為基礎(chǔ)，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控、現(xiàn)場總線監(jiān)控和集中監(jiān)控等多種形式，從而達(dá)到監(jiān)控電氣系統(tǒng)的目的。

遠(yuǎn)程監(jiān)控是通過視頻采集終端獲取不同工作場所內(nèi)的電氣設(shè)備情況，從而達(dá)到無距離、無空間限制的控制要求和實時監(jiān)測的效果。遠(yuǎn)程控制也實現(xiàn)了遠(yuǎn)距離監(jiān)測電氣設(shè)備情況以及控制運(yùn)行中的不足，使電氣工程的運(yùn)行可靠性得到了保障。

現(xiàn)場總線監(jiān)控是以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)進(jìn)行監(jiān)控的方式，也是電氣工程中使用最為廣泛的監(jiān)控技術(shù)。當(dāng)一臺電氣設(shè)備出現(xiàn)故障之后現(xiàn)場總線監(jiān)控確保了其他設(shè)備的正常運(yùn)行，從而保障了電氣工程的運(yùn)行質(zhì)量。

集中監(jiān)控是可以將系統(tǒng)中所有電氣設(shè)備集中到一個監(jiān)控控制系統(tǒng)中并對電氣設(shè)備進(jìn)行控制。集中控制提高了電氣設(shè)備監(jiān)控的高可用性，在實際應(yīng)用中，根據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控方式，從而全面控制電氣工程的運(yùn)行。

5 結(jié)語

隨著各行各業(yè)引進(jìn)電氣自動化技術(shù)使電氣工程中的應(yīng)用范圍越來越廣泛，各行業(yè)需要對電氣自動化技術(shù)提高相應(yīng)的知識水平和加快優(yōu)化發(fā)展，從而才能保障推動電氣自動化在電氣工程中的不斷進(jìn)步，提高電氣工程質(zhì)量保證可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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