電氣工程中自動化技術(shù)運用研究

張浩，王軍

（天津航海儀器研究所，天津 300131）

歷經(jīng)百余年的發(fā)展歷程，電氣工程已演變成一門相對成熟的學(xué)科。自動化技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，對傳統(tǒng)電氣工程發(fā)展進程注入很大活力，該項技術(shù)和電氣工程的有機融合促進電子自動化技術(shù)的開發(fā)過程。最近幾年中，國內(nèi)電氣自動化技術(shù)發(fā)展空間一片大好，在電氣工程領(lǐng)域中的應(yīng)用范疇也逐漸拓展，這有益于提升電氣工程的使用效率，保證其運行過程的安全性，電氣自動化作為電氣工程領(lǐng)域中的最主要課題之一，加強技術(shù)研究有很大必要性。

1 電氣自動化的概述

電氣工程是我國科技體系的重要構(gòu)成，因為有電子信息技術(shù)的輔助，計算機網(wǎng)絡(luò)才能進步更快速。在信息時代中，社會群體的生活模式有很大改變。電氣工程在運行過程中，也積極革新傳統(tǒng)的電氣工程，以傳統(tǒng)電氣技術(shù)與自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建新型電子自動化技術(shù)，打造自動化管理新格局。影響電氣工程運行效率的因素眾多，不僅包括信息技術(shù)及他類學(xué)科，還有硬件設(shè)備。

從本質(zhì)上分析，自動化屬于一門綜合性應(yīng)用技術(shù)，能夠從信息、計算機、電子的自動化控制等諸多方面將自身優(yōu)越性體現(xiàn)出來。自動化技術(shù)踐行了多種模式的發(fā)展路線，功能逐漸朝向多元化方向發(fā)展。后續(xù)在設(shè)計結(jié)構(gòu)時依照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，形成了智能控制。

當(dāng)下，國內(nèi)自動化技術(shù)在發(fā)展中不斷提升自身的精度水平，以先進技術(shù)為支撐助力于社會經(jīng)濟發(fā)展。將自動化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程中，優(yōu)勢諸多，主要有：（1）和電氣工程之間建設(shè)協(xié)調(diào)關(guān)系，同步提升作業(yè)效率與生產(chǎn)力；（2）優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，合理采集數(shù)據(jù)并有效控制，將人為操作誤差率降至最低水平；（3）提升設(shè)備運行安全性與可靠性，利用反饋系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)過程中調(diào)整設(shè)備運行狀態(tài)，降低危險事故發(fā)生的風(fēng)險。

2 電氣工程中自動化技術(shù)的主要形式

2．1 集中監(jiān)控自動化技術(shù)

和傳統(tǒng)電氣技術(shù)相比較，電氣自動化技術(shù)的典型功能是能把電氣系統(tǒng)內(nèi)的全部功能整合至一個處理器進行集中式處理，實質(zhì)上就是以一個中心監(jiān)管平臺為依托實現(xiàn)對電氣工程體系的整體調(diào)控。不管是調(diào)度哪一個附屬子系統(tǒng)的參數(shù)或增設(shè)任何新的附屬系統(tǒng)時，均需要歷經(jīng)中心監(jiān)控服務(wù)器認(rèn)證過程，并依照實況予以配置處理。斷路器連鎖和隔離刀閘操作形式都是硬接線，隔離刀閘接線同為二次接線，在如上接線形式繁雜的電氣工程中，對輔助接點的精確度也造成負(fù)面影響，不僅造成設(shè)備操作工作難以開展，也會增加工程的維護工作量，操作失誤難以有效規(guī)避。集中監(jiān)控自動化技術(shù)原理是通過傳入、傳出現(xiàn)存設(shè)備的信息，并將其傳送到IO卡件模塊，于中心服務(wù)器內(nèi)實現(xiàn)集中式處理，以集中式管理措施為支撐實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的有效調(diào)控，而計算機軟件參與到以上操控全過程中。既往有生產(chǎn)實踐表明，集中監(jiān)控自動化在提升工作質(zhì)量方面體現(xiàn)出良好效能，但其間材料投入量會增加，隨即引起成本的提升。

2．2 遠(yuǎn)程監(jiān)控

針對所處空間存在差異性的電氣設(shè)備，在計算機技術(shù)的協(xié)助下。能實現(xiàn)對數(shù)臺設(shè)備運作模式的高效性、同步化控制，有益于提升整個系統(tǒng)操作過程的靈活性，而不是僅局限在同一個空間內(nèi)，在計算機程序的調(diào)控下，整個系統(tǒng)運行質(zhì)效會顯著提升，降低人力資源的損耗量，降低成本。但遠(yuǎn)程監(jiān)控期間也暴露出一些問題，比如網(wǎng)絡(luò)通訊遭受阻礙時，將會對信號傳輸過程形成明顯的負(fù)面影響，此時工程項目勢必會承受一定的經(jīng)濟損失。

2．3 現(xiàn)場總線自動化監(jiān)控技術(shù)

本項技術(shù)在應(yīng)用過程中，立足于電力工程系統(tǒng)自身發(fā)展實況，擬定相應(yīng)的技術(shù)方案，在電氣行業(yè)領(lǐng)域中有較廣泛應(yīng)用。和以上兩種技術(shù)形式不同，自動化監(jiān)控技術(shù)的主要功能是控制設(shè)備的運行成本。在系統(tǒng)運行期間，不僅保證系統(tǒng)的整體性，還確保了局部的獨立性。該種設(shè)計形式有益于保證工程整體的安全性，若某一部分出現(xiàn)問題，問題不會蔓延、拓展，減少或規(guī)避大型事故。

3 電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的具體應(yīng)用

3．1 變電站

若能將電氣自動化技術(shù)用于變電站內(nèi)，很多過去需要人工操作完成的作業(yè)流程，可以通過操控機械去達(dá)成預(yù)設(shè)目標(biāo)，在電氣自動化技術(shù)的協(xié)助下，變電站的運作效率顯著提升。另外，該項技術(shù)應(yīng)用時，還能較有效規(guī)避傳統(tǒng)人工操作時形成的各種偏差，有益于提高生產(chǎn)過程的安全性。有關(guān)人員還需利用一些技能手段去維護變電站運行過程的安穩(wěn)性，比如針對變電站的運作狀態(tài)進行實時監(jiān)測與調(diào)控，借助該種形式早期發(fā)現(xiàn)安全隱患，并及時解除，以上很多工作環(huán)節(jié)均需要借用電氣自動化技術(shù)去落實。電氣自動化技術(shù)的完善和發(fā)展，為變電站管理工作的開展創(chuàng)造了諸多便利條件，管理效率勢必也會相應(yīng)提升。加強電氣自動化技術(shù)的研發(fā)與改進，能為變電站提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)與技術(shù)支撐。

3．2 發(fā)電廠

電氣自動化在發(fā)電廠發(fā)展進程中有較廣闊的發(fā)展空間，主要得力于該項技術(shù)能建設(shè)功能較完善的分散測控系統(tǒng)。在測控進程中，分散測控系統(tǒng)能實現(xiàn)分層式分布，還可以某些單元為支撐組建結(jié)構(gòu)完善的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，“某”單元通常是指太網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程工作站等。分散測控系統(tǒng)對部分單元與系統(tǒng)的運行過程還有較好的監(jiān)管作用，其目的是為操作人員管理、維護作業(yè)創(chuàng)造便利條件，具體體現(xiàn)在該類系統(tǒng)這在設(shè)備運行期間能直接把單元及流程呈現(xiàn)出方面上。針對接收到的信號，該系統(tǒng)還就有打印功能，進而為操作人員相關(guān)行為的發(fā)出作出相應(yīng)指導(dǎo)，精簡了操作流程，提升電氣工程部分工作運行效率。

在火電廠內(nèi)，電氣自動化技術(shù)使用期間能幫助作業(yè)人員以監(jiān)控系統(tǒng)為支撐，及時梳理設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生的相關(guān)信息，排除相關(guān)安全隱患。自動化技術(shù)為工作人員創(chuàng)造的便利條件，有賴于爐、電、機等對象的一體化運轉(zhuǎn)模式。電氣自動化技術(shù)用于水電廠內(nèi)，能確保廠內(nèi)有關(guān)工作的順利、安全運作，使很多供電系統(tǒng)安穩(wěn)運行得到了可靠的技術(shù)支撐，自動化技術(shù)的應(yīng)用范疇以設(shè)備自動化、單機與全廠自動化等為主。

3．3 智能方面

智能化技術(shù)涉及到諸多領(lǐng)域的內(nèi)容，其具有很強的綜合性。目前開展的電氣自動化技術(shù)方面的重點研究內(nèi)容是與智能化相關(guān)的技術(shù)，其在工業(yè)實踐中表現(xiàn)出較強的實用性。當(dāng)下，智能化技術(shù)與電氣自動化領(lǐng)域相融合的案例屢見不鮮，一些智能化技術(shù)投用后取得的成績是極為理想的。機器在一定人工智能技術(shù)的支撐下，方能獨立、有效落實相關(guān)工作項目，并且這些工作的特點以難度系數(shù)偏高、操作過程較危險或耗用勞動力較大等為主。而若能合理應(yīng)用智能劃傷技術(shù)，不僅能顯著提升工作效率，還能壓縮部分電氣工程項目實施期間的投入成本，降低工作人員的作業(yè)強度，提升有限資源的利用率。

4 自動化技術(shù)在電氣工程中的發(fā)展趨向

4．1 重視數(shù)字化技術(shù)

自動化技術(shù)用于電氣工程中，實質(zhì)上就是以數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)。故而，技術(shù)在后續(xù)運用實踐中，也會予以數(shù)字化技術(shù)發(fā)展情況一定重視。在數(shù)字化技術(shù)的支撐下，方能更高效率的整合數(shù)字信息，從根本上保證電氣工程中遠(yuǎn)程化監(jiān)控效率。

4．2 建設(shè)健全自動化應(yīng)用系統(tǒng)

完善自動化應(yīng)用系統(tǒng)，是進一步提升電氣自動化技術(shù)應(yīng)用水平的有效途徑之一，使用高端化技術(shù)，減少資源、資金的損耗量，助力于電力產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進程。

4．3 技術(shù)的開放化

技術(shù)的發(fā)展進步目標(biāo)的實現(xiàn)，和與其他技術(shù)的交流情況密切相關(guān)。需要提升電氣工程與自動化技術(shù)的開放度，促使其和外界信息之間打造銜接通道，進而為社會發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

5 結(jié)語

通過全文論述的內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，電氣自動化應(yīng)用不僅能提升電氣工程電氣設(shè)備的智能化水平，并且合理應(yīng)用也能保障電氣工程運轉(zhuǎn)過程的安全性。鑒于此，應(yīng)更全面的了解電氣自動化技術(shù)對應(yīng)的基本理論，掌握技術(shù)應(yīng)用時需滿足的條件，明確技術(shù)優(yōu)劣勢，科學(xué)應(yīng)用，以將其作用充分發(fā)揮出來，推動電氣工程持續(xù)、有效發(fā)展。