電氣工程及其自動化技術(shù)下的電力系統(tǒng)自動化發(fā)展分析

馮振興

（國家能源集團元寶山發(fā)電有限責任公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024000）

一、電氣工程應用自動化技術(shù)的重要性

電力系統(tǒng)是社會運轉(zhuǎn)、工業(yè)生產(chǎn)的重要保障，電氣工程決定著電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性，與人們的生活息息相關(guān)。電氣工程涉及電力、信息技術(shù)、計算機控制等多個領域，是一項立體性和綜合性的工程。隨著我國工業(yè)發(fā)展和人們生活娛樂方式的多樣化，電力系統(tǒng)承擔越來越大的壓力，電氣工程的規(guī)模也越來越大，復雜程度越來越高，具有非常高的運營成本和管理難度。而在電氣工程中應用自動化技術(shù)，可以有效提高電力工程的運行效率和工作質(zhì)量，降低管理難度，讓電力數(shù)據(jù)更加準確，推動電氣工程智能化發(fā)展，同時也能降低電力系統(tǒng)運行過程中的電力損耗，提高電力工程的經(jīng)濟效益，符合國家推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

二、電氣工程及自動化技術(shù)特點

（一）電氣工程及自動化技術(shù)的應用呈現(xiàn)出了日益簡易化的趨勢

隨著電氣工程及自動化技術(shù)的發(fā)展，人機協(xié)同操作乃至全自動化已經(jīng)逐漸替代了人工生產(chǎn)，與此同時，電氣自動化系統(tǒng)以及操作程序也呈現(xiàn)出了日益簡化的特征，這則在很大程度上降低了生產(chǎn)過程以及電氣自動化技術(shù)應用過程所需要的人工成本，在一定程度上對社會生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展產(chǎn)生著助推作用。

（二）電氣自動化技術(shù)的應用呈現(xiàn)出了分布式的趨勢

依托中央控制中心可以對PLC、變頻器、計算機系統(tǒng)等進行放射式、分布式管理，在此基礎上，各類電氣設備所具有的控制效率能夠得到有效提升。

（三）電氣自動化技術(shù)在應用過程中呈現(xiàn)出了信息化水平逐漸提升的發(fā)展趨勢

信息化水平的提升，對于強化電氣工程及自動化技術(shù)的應用價值具有重要意義。具體而言，從縱向來看，信息化水平的提升能夠促使電氣工程及自動化技術(shù)更為深入的挖掘各個部門所具有的信息與數(shù)據(jù)，從而為信息存儲以及信息價值的實現(xiàn)奠定良好的基礎，而從橫向來看，信息化水平的提升，能夠促使電氣工程及自動化技術(shù)在應用主體的自動化控制系統(tǒng)中呈現(xiàn)出更大的覆蓋范圍，這可以有效地提升這些系統(tǒng)所具有的組態(tài)質(zhì)量。

（四）電氣工程及自動化技術(shù)的應用呈現(xiàn)出了實時性的發(fā)展趨勢

依托可編程邏輯控制器，可以有效縮短程序執(zhí)行方案輸入與輸出之間的時間，從而為生產(chǎn)效率的提升奠定良好的基礎。

（五）電氣工程及自動化技術(shù)在應用中呈現(xiàn)出了日益復雜的特征

不同行業(yè)乃至不同企業(yè)所具有的生產(chǎn)技術(shù)、工藝流程等都呈現(xiàn)出了明顯的差異，而這些內(nèi)容的細化則對電氣工程及自動化技術(shù)的功能提出了多元化的需求，在此背景下，電氣工程及自動化技術(shù)也在不斷完善并在不斷適應行業(yè)與企業(yè)需求的過程中實現(xiàn)了持續(xù)迭代，進而呈現(xiàn)出了日益復雜的特征。

三、在智能技術(shù)中的應用

（一）智能化技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應用

計算機技術(shù)的迅速進展促使智能化技術(shù)獲得持續(xù)的進展，因為智能化技術(shù)可以對整個系統(tǒng)和有關(guān)設施提供更優(yōu)良的技術(shù)支撐，因此在電氣自動化控制中使用更普遍。數(shù)控系統(tǒng)中包括很多品種，并觸及的專業(yè)領域也很多。如點位型使用層面關(guān)于智能化技術(shù)的使用則很廣泛。對于點位型數(shù)控系統(tǒng)的應用期間是固定的。從全面生產(chǎn)運轉(zhuǎn)的方面解析，該過程要著單板機和全功能數(shù)控共同完成，應用了智能化技術(shù)之后，可以很好提高該兩種運行設備的工作效率并同時提高生產(chǎn)效率。

（二）智能化技術(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中的應用

電氣自動控制包含了諸多的控制形式：現(xiàn)場手動控制、全自動化啟動等等。電氣自動化控制系統(tǒng)應用了智能化技術(shù)對有關(guān)程序?qū)嵭虚]環(huán)控制，并控制了調(diào)節(jié)器和測量速度。采用智能化技術(shù)控制全自動啟動時，用聯(lián)合泵所的運轉(zhuǎn)程序和時間等數(shù)據(jù)，選取科學合理的方式啟動開機泵，同時于屏幕中設置，做好全自動化開啟。當下，在實際的電氣自動化控制中，多數(shù)應用智能化技術(shù)聯(lián)合傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的形式，進而達到調(diào)節(jié)以及控制系統(tǒng)的目的。

（三）智能化技術(shù)在開關(guān)量控制中的應用

可編程控制器則是應用虛擬電器取代常規(guī)的機械繼電器，通常用此定義。由于虛擬繼電器對應時長不長，忽略的同時，不影響環(huán)保。所以可編程的控制器使用在開關(guān)的控制中很合適。關(guān)于斷路器的使用中，通常是用繼電器實行控制，速度則很慢，不可以實時對可編程控制器進行控制，忽略反應時間，可以對斷路器實行掌控。對于自動交換的系統(tǒng)中也可以應用可編程的控制器，其有著很好的優(yōu)點，把要執(zhí)行的指令很快執(zhí)行于另一個設備中，該過程且不會對設備造成損害，并且操縱也很簡便快速。此外，可編程控制器的系統(tǒng)不但能很好降低輔助開關(guān)的數(shù)目，還能把許多個斷路信號集合起來完成集中控制信號的目的。

（四）智能化技術(shù)關(guān)于其他范疇的應用

智能化技術(shù)在其他范疇中的使用還很多，包含順序控制、空氣壓縮環(huán)節(jié)微機監(jiān)控系統(tǒng)、機械電氣控制等。在順序控制中，很好促使電氣自動化系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時間減少；在空氣壓縮環(huán)節(jié)微機監(jiān)控系統(tǒng)中，能明顯提高故障信息收集的精確度；在機械電氣控制系統(tǒng)中，顯著提高控制的精確度，并使故障的發(fā)生率明顯下降。

四、智能化技術(shù)在電氣工程自動化控制的具體應用

（一）優(yōu)化電氣設備的設計

在電氣自動化控制的過程中，電氣設備的設計，是非常重要的一個環(huán)節(jié)，因為電氣設備的設計具有一定的復雜性，所以設計人員，必須要具備較強的專業(yè)化知識的水平，還得在設計方面具有一定的經(jīng)驗，這樣才能有效地保證電器設備設計的質(zhì)量。在沒有應用智能化技術(shù)的時候，傳統(tǒng)的設計方法，是比較落后的，主要是結(jié)合設計實驗還有工作經(jīng)驗，然后再通過人工的操作，完成設計，用這樣的方式，設計出來的方案，很難符合設計的要求，也達不到相關(guān)的標準，所以，后期的設備養(yǎng)護的工作，就會具有更大的難度。但是，在應用智能化技術(shù)之后，目前設計電氣設備，都是利用CAD技術(shù)，還有一些設計的輔助軟件來完成。這樣可以大量減少設計人員的工作量，還可以提高設備設計的效率，將設備的生產(chǎn)效率提上來。并且，通過利用智能化技術(shù)設計電氣設備，再利用計算機的輔助，電氣設備會具有更高的科技含量，從而在日益激烈的市場競爭當中，占據(jù)更大的優(yōu)勢，獲得更大的市場份額，推動電氣工程行業(yè)的快速發(fā)展。

（二）應用于安全防御傳統(tǒng)的控制技術(shù)

在安全防御方面，是實行平均化的防御的，缺少一定的針對性，應用智能化技術(shù)可以有效地改變這個弊端。智能化技術(shù)，可以針對設備不同的故障類型，還有系統(tǒng)的病毒，自主地學習防御技術(shù)，當遇到未知的病毒的時候，可以在最短的時間內(nèi)，將信息的采集，和分析工作完成，然后再提出可靠的解決方法。在電氣工程自動化控制的過程中，應用智能化技術(shù)，可以給系統(tǒng)的安全性提供一定的保障，而且不同于傳統(tǒng)的安全防御工作，應用智能化技術(shù)后，安全的防御工作，已經(jīng)從被動變成了主動，具有很高的前瞻性，提前進行安全防御工作的話，可以將自動化控制系統(tǒng)的安全防御能力，全面地進行提升。

（三）應用于通信系統(tǒng)

電氣自動化控制在我國通信體系中的運用也較為廣泛，這也給智能建筑中的應用提供寶貴的經(jīng)驗。在信息技術(shù)飛速發(fā)展和智能建筑多元化通信要求的大背景下，自動化的通信系統(tǒng)也成為智能建筑的重要子系統(tǒng)之一，也為各項子系統(tǒng)的實時監(jiān)管與聯(lián)結(jié)提供通信保障。因此，在建筑設計和后續(xù)的維護時建立持續(xù)的通信體系，以建筑內(nèi)部的局域網(wǎng)為基礎將網(wǎng)絡設施以及電氣體系進行充分的聯(lián)結(jié)和共享，讓子系統(tǒng)在通信系統(tǒng)支持下達成實時聯(lián)結(jié)；另一方面，相關(guān)人員還可充分借助通信體系中的技術(shù)工藝，將信息通信和個人通信與智能建筑中的通信體系融合，實現(xiàn)智能化通信

（四）在建筑安全系統(tǒng)中的應用

當前，隨著建筑設備的不斷革新以及人們對居住條件要求的提高，各類設備以及電器的使用也成為智能建筑設計與施工的重要考量。需注意的是，各類設備和電器的增多在滿足人們需求的同時也增加了安全隱患。例如，線路短路、過載以及過流等問題會嚴重損害線路以及電器的壽命，也給人們帶來巨大的安全隱患。特別是近年來老舊小區(qū)火災頻發(fā)更提醒人們要充分發(fā)揮電氣自動化的優(yōu)勢。從我國目前的用電趨勢看，用電量持續(xù)增加態(tài)勢仍較為明顯，這也要求硬件與軟件設備的配套。電氣自動化控制的運用則能充分發(fā)揮模擬電子與數(shù)字電子的功效，包括對電氣絕緣性能的提升，如計算地面與帶電物體等安全距離。又如智能建筑電氣自動化技術(shù)的數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，能有效地幫助家家戶戶設定好安全的距離，確保電氣安全系統(tǒng)能發(fā)揮出應有的功能和作用。

五、電氣工程及自動化技術(shù)的應用前景

電氣工程及自動化技術(shù)在現(xiàn)代社會發(fā)展中展現(xiàn)出了不容忽視的應用價值，這不僅促使電氣工程及自動化技術(shù)在許多行業(yè)中逐漸得以普及，而且也促使相關(guān)技術(shù)展現(xiàn)出了樂觀的應用前景。具體而言:一是電氣工程及自動化技術(shù)應用價值的進一步提升，依賴于網(wǎng)絡架構(gòu)的構(gòu)建與完善。強化電氣工程及自動化技術(shù)管理力度，推動相應控制系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)范化與便捷化發(fā)展，是電氣工程及自動化技術(shù)在應用過程中呈現(xiàn)出的重要趨勢，而這一目標的實現(xiàn)則依賴于網(wǎng)絡架構(gòu)的構(gòu)建，從而進一步提升電氣工程及自動化技術(shù)應用過程中的信息傳輸能力，進一步強化電氣工程系自動化技術(shù)的保護功能、監(jiān)控功能以及自動控制功能；二是電氣工程及自動化技術(shù)應用價值的進一步提升，依賴于統(tǒng)一應用平臺的構(gòu)建。當前應用系統(tǒng)建設標準不統(tǒng)一且不能通用的現(xiàn)象，在很大程度上制約著相關(guān)技術(shù)的普及并導致其應用面臨著較高的成本，而依托統(tǒng)一的標準構(gòu)建統(tǒng)一的應用平臺，則能夠?qū)ο嚓P(guān)技術(shù)應用成本進行有效的控制，從而推進相關(guān)技術(shù)的普及并展現(xiàn)其應用價值;三是應用技術(shù)智能化水平的進一步提升，能夠為相關(guān)技術(shù)的發(fā)展提供更多助力。電氣自動化相關(guān)技術(shù)與其他技術(shù)在各行各業(yè)中的融合應用，是提升相關(guān)技術(shù)應用成效與應用價值的有效路徑，在此過程中，人工智能技術(shù)等現(xiàn)代科技的發(fā)展，能夠在很大程度上推進相關(guān)技術(shù)應用范圍與應用效率的提升，為此，電氣工程及自動化技術(shù)領域?qū)＜覍W者需要重視探索多元化技術(shù)的融合應用以及電氣工程及自動化技術(shù)智能化水平的提升路徑。

結(jié)束語：總之，在電氣工程控制的過程中，合理利用智能化技術(shù)進行，可以將電氣工程的精確度，和效率，都有效地予以提高，對于電氣工程來說，這也是未來發(fā)展的一個重要方向。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，以及科學技術(shù)的不斷進步，電氣工程行業(yè)對電氣工程自動化控制的要求，會越來越高。因此，需要在電氣工程自動化控制的工程中，更加合理地應用智能化技術(shù)，提升電氣工程行業(yè)的智能化水平，從而促進電氣工程行業(yè)的健康發(fā)展。