電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

國(guó)網(wǎng)智能科技股份有限公司 呂慶濤 鄧小新

1 前言

電氣工程對(duì)人民群眾生活有著較大的影響，其穩(wěn)定運(yùn)行也對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)與發(fā)展有著重要的意義。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷普及，電氣工程已經(jīng)進(jìn)入到全新的發(fā)展階段，展現(xiàn)了我國(guó)電氣工程自動(dòng)化水平。目前，電氣工程系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展程度雖然滿足大部分電力工程需求，但在效率、精準(zhǔn)等方面仍存在較多問題，需要及時(shí)引入先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)，滿足電氣工程系統(tǒng)需求。

2 電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)

2.1 集中式監(jiān)控技術(shù)

集中式監(jiān)控技術(shù)主要是借助統(tǒng)一的監(jiān)控系統(tǒng)完成項(xiàng)目處理，由于集中式監(jiān)控技術(shù)對(duì)技術(shù)的運(yùn)用環(huán)境要求較低，在操作便捷性方面較強(qiáng)，技術(shù)維護(hù)比較簡(jiǎn)單，目前，集中式監(jiān)控技術(shù)已經(jīng)廣泛運(yùn)用于電氣工程中。電氣工程中傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)主要采取了分散式監(jiān)控技術(shù)，技術(shù)使用需求的處理器數(shù)量也是比較多的，同時(shí)也需要使用多種技術(shù)材料，使得電氣工程監(jiān)控技術(shù)運(yùn)行成本相對(duì)較高。因此，需要使用集中式監(jiān)控技術(shù)，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)監(jiān)控技術(shù)中的不足，保障電氣工程項(xiàng)目運(yùn)行質(zhì)量。

2.2 遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)

遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)主要是借助計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行全面監(jiān)控的設(shè)備技術(shù)，在電氣工程中使用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)時(shí)，不僅可以節(jié)約電氣項(xiàng)目運(yùn)行成本，同時(shí)也可以從整體層面上保障電氣工程經(jīng)濟(jì)效益，解決通信信號(hào)較弱、通訊量較小等問題。

2.3 現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)

在使用現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)時(shí)，需要及時(shí)針對(duì)間隔需求進(jìn)行分析，由于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)的針對(duì)性較強(qiáng)，所以在電氣工程中使用現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)能夠有效提升電氣工程質(zhì)量，同時(shí)也可以及時(shí)收集用電情況，在傳輸階段中實(shí)現(xiàn)整體化管理與控制，判斷好數(shù)學(xué)模型，及時(shí)發(fā)送相關(guān)信息，保障設(shè)備能夠及時(shí)獲取相應(yīng)命令。由于現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控技術(shù)有著一定的特殊性，需要在現(xiàn)場(chǎng)中進(jìn)行安裝，能夠有效節(jié)約電氣工程在運(yùn)行階段中的成本支出。運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能夠確保系統(tǒng)配置的合理性，保障整體性能，提升整體操作性，在滿足電力供應(yīng)需求的基礎(chǔ)上解決問題，實(shí)現(xiàn)信息有效交換與共享，為電力系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)展提供支持[1]。

2.4 主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)

電氣工程在自動(dòng)化技術(shù)使用中主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)有著極為重要的地位，能夠確保監(jiān)視系統(tǒng)的完整性，提升信息傳輸效果，保障數(shù)據(jù)的有效處理與傳輸，提高存儲(chǔ)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化的發(fā)展。目前，所使用的主動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)主要是建立在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)上的，屬于新型信息數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同功能的系統(tǒng)化控制，提升監(jiān)督控制效果，滿足電氣工程發(fā)展要求。

2.5 無人控制技術(shù)

無人控制技術(shù)屬于電氣自動(dòng)化技術(shù)中的重點(diǎn)組成部分，從目前的電氣自動(dòng)生產(chǎn)流程來講，有著復(fù)雜性較強(qiáng)等特點(diǎn)，同時(shí)也隱藏著許多安全性的問題。在開展管理維護(hù)工作時(shí)，所需要消耗的時(shí)間相對(duì)較多，所在使用無人控制技術(shù)時(shí)，需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，及時(shí)做好調(diào)整工作，減少對(duì)整體技術(shù)應(yīng)用效益的影響。智能技術(shù)能夠有效解決這一問題，滿足實(shí)時(shí)監(jiān)控與管理要求，提升無人化技術(shù)操作質(zhì)量，真正從整體層面上做好成本控制工作，保障整體的安全性，提升維護(hù)管理質(zhì)量，控制好施工應(yīng)用周期。

2.6 無功補(bǔ)償裝置技術(shù)

現(xiàn)如今隨著我國(guó)電力市場(chǎng)發(fā)展速度的不斷提升，對(duì)電力的需求量也在不斷增加，我國(guó)已經(jīng)逐漸對(duì)電網(wǎng)功率進(jìn)行了調(diào)整，但是如果調(diào)整頻率過高，則會(huì)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，甚至還會(huì)加大電路低頻振蕩控制難度。所以就需要及時(shí)使用靜止無功補(bǔ)償技術(shù)，在及時(shí)解決問題的同時(shí)優(yōu)化整體參數(shù)，進(jìn)而降低功率方面的損耗，保障整體運(yùn)行穩(wěn)定性，為社會(huì)和諧發(fā)展提供支持[2]。

3 電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用要點(diǎn)

3.1 及時(shí)進(jìn)行設(shè)備自動(dòng)化優(yōu)化

電氣工程中電氣設(shè)備使用性能有著較為直接性的影響，而確保電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性也是極為重要的。在電氣設(shè)備管理階段中需要及時(shí)引入電氣自動(dòng)化技術(shù)，提升電氣設(shè)備優(yōu)化配置效果，落實(shí)自動(dòng)化管理要求。一是使用傳感器獲取電氣設(shè)備運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)，并及時(shí)處理好電氣設(shè)備在運(yùn)行階段中的風(fēng)險(xiǎn)。與額定運(yùn)行參數(shù)分析相比，針對(duì)電氣設(shè)備開展動(dòng)態(tài)化檢測(cè)工作能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)的有效分析，同時(shí)也可以保障電氣工程的安全性，滿足安全運(yùn)行要求。如在面對(duì)線路截面小這一運(yùn)行問題時(shí)，因線路截面小，而實(shí)際運(yùn)行電流較大，很容易造成線路出現(xiàn)老化、發(fā)熱等問題，但是在電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用下，依靠自動(dòng)化系統(tǒng)能夠以動(dòng)態(tài)化的方式針對(duì)電流量進(jìn)行準(zhǔn)確分析，獲取線纜溫度等參數(shù)信息，在深入分析基礎(chǔ)上判斷出線路截面是否滿足要求，當(dāng)發(fā)現(xiàn)截面存在風(fēng)險(xiǎn)以后，能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警，便于工作人員及時(shí)更新截面較大的線路等。

此外，因電氣設(shè)備額定功率有著明顯的差異性，很容易出現(xiàn)設(shè)備難以匹配等問題，如在供水系統(tǒng)中遇到高峰期時(shí)水泵實(shí)際負(fù)荷只能達(dá)到額定負(fù)荷一半左右，但是在高峰期階段中正常的運(yùn)行負(fù)荷應(yīng)當(dāng)超出80%以上，而這一問題的出現(xiàn)勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)等問題。所以想要解決這些問題，就需要合理運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)傳感器技術(shù)，發(fā)揮傳感器作用，及時(shí)采集設(shè)備實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，使用有效的分析方法掌握電氣設(shè)備具體運(yùn)行情況，為設(shè)備功能優(yōu)化等工作開展提供支持[3]。

3.2 發(fā)揮總線控制系統(tǒng)作用

電氣自動(dòng)化總線控制方法能夠有效提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量，同時(shí)也可以針對(duì)不同電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。所以在初期設(shè)計(jì)總線控制系統(tǒng)時(shí)需要及時(shí)針對(duì)線路情況進(jìn)行分析，針對(duì)電線間隔特點(diǎn)等進(jìn)行研究，達(dá)到精準(zhǔn)掌控等要求。在電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用下，總線控制系統(tǒng)能夠保障不同操作系統(tǒng)可以獨(dú)立運(yùn)行，并展現(xiàn)出針對(duì)性較強(qiáng)等特點(diǎn)，在降低電氣設(shè)備管理難度的基礎(chǔ)上，保障工作人員可以及時(shí)掌握電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的效果，并做好后續(xù)維護(hù)等工作，在合理范圍內(nèi)降低電氣設(shè)備的維修成本。電氣自動(dòng)化技術(shù)的有效使用能夠確保電氣系統(tǒng)的安全性，即便更換其中某個(gè)電氣設(shè)備，也不會(huì)影響到工序運(yùn)行，同時(shí)也可以保障系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3.3 針對(duì)變電站進(jìn)行自動(dòng)化管理

針對(duì)電氣工程變電站實(shí)際發(fā)展情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，自動(dòng)式變電站已經(jīng)逐漸成為發(fā)展的必然趨勢(shì)，并取得了較好的成效，所以針對(duì)變電站采取科學(xué)有效的管理方法已經(jīng)成為重點(diǎn)工作之一。在開展變電站管理工作時(shí)，使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠滿足不同功能需求，如可以縮短時(shí)間、減少人力資源方面的投入，提升變電站管理效果。使用電氣自動(dòng)化技術(shù)取代傳統(tǒng)電磁管理方法還可以滿足系統(tǒng)化管理要求，降低數(shù)據(jù)之間的誤差，提升控制效果。在開展變電站自動(dòng)化管理時(shí)，還要展現(xiàn)變電站綜合自動(dòng)化融合運(yùn)用優(yōu)勢(shì)，順利完成優(yōu)化重組作業(yè)，如自動(dòng)化裝置、測(cè)量設(shè)備、繼電保護(hù)裝置等。目前，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)與電子技術(shù)之間有著較強(qiáng)的協(xié)調(diào)能力，而通電線路、計(jì)算機(jī)技術(shù)等運(yùn)行也可以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)督、控制效果，能夠及時(shí)完成測(cè)量作業(yè)等，提升智能化管理質(zhì)量，確保變電站自動(dòng)化管理工作的有效開展[4]。

3.4 及時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中的故障

電氣工程涉及較多的儀器設(shè)備，而在實(shí)際運(yùn)行階段中不可避免會(huì)出現(xiàn)故障問題，如果沒有及時(shí)檢測(cè)出故障并做好處理工作，勢(shì)必會(huì)對(duì)電氣工程安全運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。所以在檢測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)就可以使用電氣自動(dòng)化技術(shù)，確保檢測(cè)的全面性，實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)化控制目標(biāo)，并在最短時(shí)間內(nèi)解決故障問題。如工作人員可以使用自動(dòng)化技術(shù)針對(duì)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行進(jìn)行檢測(cè)，精準(zhǔn)分析機(jī)械實(shí)際運(yùn)行參數(shù)，依靠大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)達(dá)到全天監(jiān)控效果。當(dāng)監(jiān)控階段中發(fā)現(xiàn)機(jī)械某個(gè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)控制、數(shù)據(jù)異常等問題時(shí)，就可以使用電氣自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)及時(shí)上傳故障信息，便于工作人員及時(shí)獲取故障情況，在最短時(shí)間內(nèi)完成維修處理。

使用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)不僅可以提供精準(zhǔn)有效的故障信息，同時(shí)也可以借助自動(dòng)化的方式切斷存在風(fēng)險(xiǎn)故障的線路等，及時(shí)將風(fēng)險(xiǎn)故障控制在合理范圍以內(nèi)，保障機(jī)械的有效運(yùn)行。在故障提示、解決中由于電氣工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷提升，使得風(fēng)險(xiǎn)故障發(fā)生概率也在不斷增加，在一定程度上影響到了電氣設(shè)備的安全運(yùn)行效果。加之電氣工程中所涉及的電路相對(duì)較多，其中還存在著許多隱蔽線路，在出現(xiàn)運(yùn)行故障以后，工作人員難以在最短時(shí)間內(nèi)處理。而在電氣自動(dòng)化技術(shù)的使用下，則可以有效解決這一問題，在提示故障的同時(shí)及時(shí)處理好故障。

使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠針對(duì)電氣設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行全面檢測(cè)，將存在短路風(fēng)險(xiǎn)、已經(jīng)出現(xiàn)短路的線路展現(xiàn)出來，在得到控制中心指令以后能夠及時(shí)切斷線路，從而將故障信息上傳到終端中，在第一時(shí)間消除風(fēng)險(xiǎn)故障。如針對(duì)某設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)故障，并上傳相關(guān)信息。工作人員則可以及時(shí)檢查系統(tǒng)模塊，依靠專家數(shù)據(jù)庫(kù)等制定出科學(xué)的故障處理方案，及時(shí)排除風(fēng)險(xiǎn)故障。

3.5 提升遠(yuǎn)程監(jiān)控效果

在電氣工程中監(jiān)控管理有著極為重要的地位，對(duì)電氣工程運(yùn)行質(zhì)量有著直接的影響。所以在電氣工程中采取高效的監(jiān)控措施已經(jīng)成為了發(fā)展的必然?，F(xiàn)如今在電氣工程監(jiān)控管理中，遠(yuǎn)程監(jiān)控所展現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)逐漸明顯，并得到了廣泛地運(yùn)用，取得了理想的成效。使用電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅可以提升監(jiān)控質(zhì)量，同時(shí)也可以保障監(jiān)控的便捷性、充分性。但是也應(yīng)當(dāng)要明確的是在電氣工程遠(yuǎn)程監(jiān)控中，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)是建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)上的，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電氣設(shè)備的全面監(jiān)控，在智能性、自動(dòng)化等方面有了明顯提升，可以及時(shí)開展監(jiān)控作業(yè)，更新傳統(tǒng)電氣設(shè)備監(jiān)控模式，為電氣工程發(fā)展提供支持[5]。

3.6 提升繼電保護(hù)裝置合理性

在電氣工程運(yùn)行階段中不可避免會(huì)出現(xiàn)故障、突發(fā)事件等，而繼電保護(hù)裝置則可以在短時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng)，展現(xiàn)保護(hù)作用。繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)上傳故障信息，并切斷正在運(yùn)行的線路，確保故障線路、電氣設(shè)備均電處于準(zhǔn)確記錄狀態(tài)，便于工作人員做好后續(xù)檢修等工作。隨著電氣自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)裝置功能也發(fā)生了明顯的變化，線路、故障設(shè)備能夠在短時(shí)間內(nèi)找出，并針對(duì)某種狀態(tài)下繼電保護(hù)裝置可能會(huì)出現(xiàn)的故障等進(jìn)行分析，如拒動(dòng)其實(shí)就是電氣系統(tǒng)在運(yùn)行階段中所出現(xiàn)的故障，使得繼電保護(hù)難以及時(shí)作出反應(yīng)，不能開展斷線保護(hù)操作，保護(hù)性作用難以發(fā)揮。所以在面對(duì)這一故障時(shí)，就可以使用電氣自動(dòng)化技術(shù)，依靠智能技術(shù)做好監(jiān)測(cè)工作，在全面分析基礎(chǔ)上將分析所得結(jié)果展現(xiàn)出來，便于工作人員做好系統(tǒng)化分析與決策等。

3.7 借助智能技術(shù)做好控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在電氣工程電氣自動(dòng)化控制階段中智能技術(shù)有著極為重要的地位，同時(shí)也成為影響電氣工程自動(dòng)化水平的標(biāo)志之一。在開展電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作時(shí)，重要包含總線控制、網(wǎng)絡(luò)體系、集中控制三種。而在總線監(jiān)控階段中需要使用智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的升級(jí)與完善，有效提升電氣設(shè)備運(yùn)行有效性，利用互聯(lián)網(wǎng)智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等保障電氣設(shè)備管理工作的高效開展，及時(shí)規(guī)避可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問題。在網(wǎng)絡(luò)體系中還需要做好系統(tǒng)信息通道優(yōu)化工作，保障信息傳輸?shù)谋憬菪?，提升電氣工程運(yùn)行穩(wěn)定性。

在以往設(shè)計(jì)中，分布式的設(shè)計(jì)思想難以實(shí)現(xiàn)不同部件、模塊等之間的有效聯(lián)系，在信息互通效果上并不理想，且不同類型控制設(shè)備與設(shè)施也難以充分融合，使得電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)作用得到充分發(fā)揮。所以在設(shè)計(jì)中還可以借助人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，依靠大數(shù)據(jù)針對(duì)電氣工程實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析，確保不同部件、模塊之間的信息有效互動(dòng)，全面提升系統(tǒng)信息采集、傳輸?shù)饶芰Α?/p>

在集中監(jiān)控階段中則需要做好自動(dòng)化控制系統(tǒng)的集中監(jiān)控功能優(yōu)化工作，實(shí)現(xiàn)自主性檢查維修目標(biāo)，當(dāng)安全防護(hù)等級(jí)不高時(shí)，則需要合理運(yùn)用集中監(jiān)控系統(tǒng)，將不同系統(tǒng)功能模塊轉(zhuǎn)移到中央處理器中，展現(xiàn)集中監(jiān)控作用。

綜上所述，電氣工程中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)時(shí)需要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行分析，做好細(xì)節(jié)控制與管理工作，不斷提升電氣自動(dòng)加技術(shù)智能性水平，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)管理模式，確保電氣工程能夠?qū)崿F(xiàn)智能化發(fā)展目標(biāo)。所以在電氣工程中需要做好全面分析工作，找準(zhǔn)控制與管理要點(diǎn)，展現(xiàn)電氣自動(dòng)化技術(shù)作用，為電氣工程安全穩(wěn)定發(fā)展提供支持。