關(guān)于電氣與自動(dòng)化在電氣工程之中的融合運(yùn)用探討

蘇廣

[摘? ? 要]隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平快速提升，在生產(chǎn)生活、日常工作中對電力的需求量逐漸加大，也對電氣與自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用加以重視，二者互相協(xié)調(diào)能夠?qū)﹄姎夤こ唐鸬椒€(wěn)定和保護(hù)的作用，助力我國電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。在本文的研究中將詳細(xì)論述電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，二者相結(jié)合的使用效果，力求能夠?yàn)橄嚓P(guān)企業(yè)、技術(shù)人員提供借鑒與參考。

[關(guān)鍵詞]電氣;自動(dòng)化;電氣工程;融合運(yùn)用

[中圖分類號]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）11–0–02

Discussion on the Integration of Electrical and Automation in Electrical Engineering

Su Guang

[Abstract]With the rapid improvement of economic construction level in China， the demand for electric power in production， life and daily work gradually increases， and also pay attention to the application of electrical and automation technology in electrical engineering. The two coordination can play a stable and protective role in electrical engineering， and help the stable operation of electric power system in China.In the study， the application advantages of automation technology in electrical engineering， the combination of the two， and strive to provide reference and reference for relevant enterprises and technicians.

[Keywords]electrical; automation; electrical engineering; fusion and application

隨著電氣與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，二者互相融合的程度不斷加深，在工藝水平、技術(shù)效果方面出現(xiàn)了顯著增長，在電網(wǎng)調(diào)度、監(jiān)督管理、技術(shù)控制等方面發(fā)揮顯著效果，且實(shí)現(xiàn)了電氣工程發(fā)展的既定目標(biāo)?？梢?，對電氣與自動(dòng)化在電氣工程之中的融合運(yùn)用的研究具有極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)踐意義。

1 電氣工程中的自動(dòng)化技術(shù)

1.1 電氣工程

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)進(jìn)程逐漸提升，科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，電氣工程在電氣與自動(dòng)化技術(shù)的推動(dòng)作用下取得了顯著的成效。需注意，電氣工程中涵蓋的學(xué)科和項(xiàng)目較多，如電力系統(tǒng)運(yùn)行、設(shè)計(jì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與電力設(shè)備等。在人們生活水平不斷提升的大背景下，對電氣工程的需求也在不斷升高，眾多技術(shù)人員加緊研究電力設(shè)備的運(yùn)行與控制技術(shù)，力求能夠擴(kuò)大電力系統(tǒng)的容量，在設(shè)備運(yùn)行、電力運(yùn)輸?shù)炔煌袠I(yè)中發(fā)揮優(yōu)質(zhì)作用，將電力能源輸入千家萬戶。伴隨電氣設(shè)備容量不斷提升，對其提出的穩(wěn)固性要求較高，若仍然沿用傳統(tǒng)管理方法，通常無法達(dá)標(biāo)，定會(huì)誘發(fā)諸多問題，不利于為人們正常供電。所以，需要對電力工程采取綜合性管理手段，加強(qiáng)管理[1]。

1.2 電氣與自動(dòng)化技術(shù)

電氣與自動(dòng)化技術(shù)并不是某種技術(shù)的名稱，而是融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)、信息技術(shù)等學(xué)科高新技術(shù)，形成的電氣與自動(dòng)化控制技術(shù)。其具有極強(qiáng)的綜合性和包容性，能夠在不同環(huán)境下應(yīng)用，且取得了理想效果。借助電氣與自動(dòng)化控制技術(shù)能夠有效減輕工作人員的人工作業(yè)壓力，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)操作設(shè)備，且能夠同時(shí)對設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)監(jiān)督管理，判斷其是否存在不良情況與安全隱患，將以上信息內(nèi)容及時(shí)傳遞到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，能夠進(jìn)一步整合和分析信息內(nèi)容，了解設(shè)備的運(yùn)行狀況。將設(shè)備運(yùn)行的單一化信息傳遞到集成控制模塊中，而后按照既定的程序操控電氣設(shè)備，方可取得理想的效果[2]。

1.3 電氣自動(dòng)化技術(shù)用于電氣工程中的現(xiàn)狀

站在世界發(fā)展的宏觀視角能夠看出，我國是世界領(lǐng)域內(nèi)規(guī)模最大的發(fā)展中國家之一。與世界上眾多發(fā)達(dá)國家相比，我國科學(xué)技術(shù)水平仍舊存在較大進(jìn)步空間?；谖⒂^視角能夠看出，電氣與自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用效果仍有缺陷，導(dǎo)致在實(shí)際應(yīng)用的過程中難以與世界上先進(jìn)國家相媲美，還需要進(jìn)一步完善和優(yōu)化。與此同時(shí)，即便是二者在我國電氣領(lǐng)域中取得了理想的效果，還應(yīng)當(dāng)精益求精，謀求更為理想的發(fā)展空間?，F(xiàn)階段國內(nèi)技術(shù)與工藝的使用現(xiàn)狀是某種工藝率先提出之后，各企業(yè)技術(shù)人員便開始披星戴月地研發(fā)，使之在本企業(yè)中也能夠得到應(yīng)用，殊不知“淮南為橘，淮北為枳”在不同區(qū)域內(nèi)實(shí)施相同的工藝卻未必能夠取得相同的效果，先進(jìn)技術(shù)固然可貴，但是與本企業(yè)之間的協(xié)同性、聯(lián)系性才更加重要?？梢?，在實(shí)際應(yīng)用過程中需要對現(xiàn)代化技術(shù)進(jìn)行改良，選擇與本企業(yè)情況相適應(yīng)的方式，才能夠獲得更加理想的效果。

2 電氣工程中電氣與自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

2.1 可控性

電氣與自動(dòng)化控制系統(tǒng)在發(fā)電、電力運(yùn)輸中具有十分重要的作用，且能夠通過計(jì)算機(jī)終端控制設(shè)備運(yùn)行狀況，轉(zhuǎn)變了人工作業(yè)階段極易出現(xiàn)的問題和風(fēng)險(xiǎn)。發(fā)電控制自動(dòng)化技術(shù)在我國水力發(fā)電站、火力發(fā)電站中的應(yīng)用頻率較高。在火力發(fā)電廠實(shí)施階段需要借助專項(xiàng)設(shè)備輔助發(fā)電過程，需要嚴(yán)密控制發(fā)電廠中機(jī)械設(shè)備，對發(fā)電全過程進(jìn)行監(jiān)管，設(shè)備使用需要具備實(shí)時(shí)輸出的能力，對電流運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行有效控制[3]。借助計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備精準(zhǔn)控制、電壓補(bǔ)償、電網(wǎng)并網(wǎng)等工作，并且能夠結(jié)合設(shè)備運(yùn)行的具體情況加以調(diào)節(jié)，結(jié)合計(jì)算機(jī)傳遞過來的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)信息判斷其是否處于穩(wěn)定階段、是否需要檢驗(yàn)維修等。同時(shí)，在水力發(fā)電站中的應(yīng)用也以實(shí)時(shí)傳遞信息為主。將水力發(fā)電過程中的信息資源整合成一個(gè)整體后上傳到數(shù)據(jù)庫中，再由專項(xiàng)技術(shù)人員對其進(jìn)行分析，確保發(fā)電站的能源運(yùn)輸穩(wěn)定安全。

2.2 自動(dòng)化

電氣與自動(dòng)化技術(shù)的重要優(yōu)勢之一便是能夠脫離頻繁的人工操作，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和傳感器信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，將設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)階段的眾多信息整合成為一個(gè)集合，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)自我調(diào)節(jié)，幫助電力系統(tǒng)在最為理想的狀態(tài)在工作。技術(shù)人員也能夠全方位了解和掌握設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的具體情況，掌握整個(gè)電網(wǎng)的安全性和工作效果。一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)問題，可根據(jù)數(shù)據(jù)變化異?，F(xiàn)象加以分析，鎖定一個(gè)或者多個(gè)潛在的內(nèi)容問題，針對其出現(xiàn)的情況判斷不良反應(yīng)和故障出現(xiàn)的頻率，便于工作人員檢驗(yàn)和維修[4]。例如，在變電站日常工作中，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，確保數(shù)據(jù)傳遞的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性，能夠規(guī)避傳統(tǒng)變電站工作的風(fēng)險(xiǎn)。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站能夠?qū)崿F(xiàn)站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大大提升變電站工作的可靠性與穩(wěn)定性。在配電系統(tǒng)中增設(shè)電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠深化電網(wǎng)系統(tǒng)的整體機(jī)制，提升其信息化、現(xiàn)代化建設(shè)的整體步伐[5]。且在電氣工程實(shí)施階段也能夠營造相對穩(wěn)定、安全的工作氛圍，實(shí)現(xiàn)電氣工程高效率、高質(zhì)量竣工的目標(biāo)。

3 電氣與自動(dòng)化在電氣工程之中的融合運(yùn)用效果

3.1 電網(wǎng)調(diào)度

電氣工程中的工作流程復(fù)雜、設(shè)備與人力資源調(diào)配壓力較大，且一部分工作是在戶外環(huán)境下完成的，極易受到自然因素、不可控因素的影響。在建設(shè)階段需保障工程涉及的各項(xiàng)數(shù)據(jù)真實(shí)有效，才能夠?yàn)楹罄m(xù)建設(shè)提供穩(wěn)定的信息基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的電網(wǎng)工程均采用人工搜集數(shù)據(jù)，這樣的工作流程會(huì)大幅提升人工成本，且不能在最短時(shí)間內(nèi)搜集全面的數(shù)據(jù)信息，嚴(yán)重影響電網(wǎng)工程的效率。電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)工作中不需要借助人工整合數(shù)據(jù)，便能夠通過計(jì)算機(jī)設(shè)備增強(qiáng)信息傳遞的時(shí)效性、精準(zhǔn)性，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行的最佳經(jīng)濟(jì)效益。且這項(xiàng)技術(shù)基本能夠代替人工現(xiàn)場作業(yè)，將設(shè)備運(yùn)行的不同狀態(tài)與參數(shù)直接呈現(xiàn)在操作終端，技術(shù)人員只需要稍做調(diào)試就能夠自動(dòng)完成檢修工作[6]。此外，電氣自動(dòng)化的運(yùn)用能夠?qū)﹄娋W(wǎng)工程中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行隨時(shí)抽調(diào)，從而保證管理者的查閱效率。可見，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)中引進(jìn)和實(shí)施具有極強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)意義和實(shí)踐價(jià)值。

3.2 變電控制

電氣自動(dòng)化技術(shù)引進(jìn)能夠在系統(tǒng)內(nèi)部形成自動(dòng)檢查、自動(dòng)報(bào)修的閉合環(huán)境，不需要工作人員手動(dòng)排查，能夠降低工程現(xiàn)場存在的風(fēng)險(xiǎn)，且能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)縮減到可控范圍內(nèi)。同時(shí)，可有效避免人工檢查階段的失誤，借助計(jì)算機(jī)設(shè)備檢查，極少情況下會(huì)出現(xiàn)遺漏，具有極強(qiáng)的穩(wěn)定性和可靠性。相比之下，傳統(tǒng)變電站管理工作中，大量工作項(xiàng)目需要借助人力資源完成，使用人工調(diào)試的方式對設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)和維修[7]。但是，人工排查需要的時(shí)間較長，且存在一定風(fēng)險(xiǎn)，若技術(shù)人員的專業(yè)能力不足，極有可能造成嚴(yán)重后果，威脅工作人員生命健康?？梢?，自動(dòng)化控制技術(shù)在電氣工程中的優(yōu)勢目前為止是無可比擬的。

3.3 繼電保護(hù)

電力工程中使用的繼電設(shè)備基本上都是我們常見的高壓設(shè)備，這類設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)階段的難度較高，且十分危險(xiǎn)，在人工作業(yè)階段也僅有技術(shù)卓越的工作人員能夠勝任，缺少工作經(jīng)驗(yàn)或是工作方式不規(guī)范極易造成嚴(yán)重的施工事故。傳統(tǒng)繼電設(shè)備在工程建設(shè)中使用需要由技術(shù)人員全程參與調(diào)節(jié)設(shè)備，在這種環(huán)境下工作危險(xiǎn)性較高，一旦出現(xiàn)設(shè)備故障和工程現(xiàn)場意外會(huì)直接影響工作人員的身心健康。而電氣自動(dòng)化設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化繼電設(shè)備保護(hù)功能，與傳統(tǒng)工作方式相比，電氣自動(dòng)化技術(shù)不需要人力資源的協(xié)調(diào)和幫助，能夠借助智能終端進(jìn)行設(shè)備檢查，可減少工作環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)威脅，提升工作效率[8]。

3.4 故障診斷

電氣工程中涉及的機(jī)械設(shè)備、工藝?yán)砟畲嬖诓町?，且不同設(shè)備的性能不同、使用方式不同，長時(shí)間高強(qiáng)度作業(yè)條件下極易出現(xiàn)設(shè)備損耗、系統(tǒng)故障、零部件老化等現(xiàn)象，對電氣工程質(zhì)量影響頗深，極易導(dǎo)致工程暫停、設(shè)備燒毀現(xiàn)象，甚至出現(xiàn)技術(shù)人員人身傷害等情況。為了有效降低設(shè)備出現(xiàn)故障的頻率、縮小設(shè)備故障的消極影響，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在故障出現(xiàn)的第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，則需要提升檢修頻率、縮短檢修時(shí)間，在工程建設(shè)暫停階段對設(shè)備注意檢查。借助電氣自動(dòng)化技術(shù)能有效提升設(shè)備故障檢驗(yàn)的效率和速度，有效增進(jìn)工作進(jìn)度。避免盲目檢修影響工程進(jìn)度，也可減緩工作人員壓力，提升整體工作效率。

與此同時(shí)，可借助自動(dòng)化控制系統(tǒng)在編程中輸入一個(gè)相對閾值，電氣自動(dòng)化設(shè)備就能夠根據(jù)數(shù)值的大小估算常出現(xiàn)事故的危險(xiǎn)程度，在這類現(xiàn)象出現(xiàn)的早期階段便能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行及時(shí)維修和檢查，可以克服人工操作不精確的問題，代替工作人員審查設(shè)備運(yùn)行、判斷問題位置、選擇最佳處理方式。一旦出現(xiàn)潛在危險(xiǎn)時(shí)能夠第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警信號，技術(shù)人員可以前往維護(hù)檢修，降低設(shè)備出現(xiàn)故障的整體比重。

4 結(jié)束語

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)在眾多領(lǐng)域內(nèi)都具有理想的應(yīng)用效果，將其與電氣設(shè)計(jì)相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)二者有機(jī)結(jié)合，形成“1+1>2”的理想效果。由于這兩項(xiàng)技術(shù)在我國電力系統(tǒng)中的使用時(shí)間尚短，還具有較高的提升空間，需要在后續(xù)應(yīng)用階段深度挖掘、加以重視，積極改善和優(yōu)化其中存在的不足和問題，力求二者能夠達(dá)到更為理想的融合效果，為我國電力系統(tǒng)成長和發(fā)展提供更加理想的技術(shù)支持。

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