電氣自動化技術在電氣工程中的應用研究

　　隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展和科技水平的逐漸提升，促使著電氣工程行業(yè)也在不斷的朝前發(fā)展，尤其是社會對電力的需求量的逐日增大，這就要求電氣工程行業(yè)必須要加快對電氣自動化技術的應用，大幅度的節(jié)省施工時間，提高電氣工程的建設效率。下文研究了電氣自動化技術在電氣工程中的應用問題。

　　摘要：本文重點對電氣自動化技術在我國電氣工程中的應用進行闡述，根據(jù)其在電氣工程中的設計理念，展望未來電氣自動化的發(fā)展方向，以求對電氣行業(yè)的相關工作者提供可參考信息。

　　關鍵詞：電氣工程;電氣自動化;應用;發(fā)展方向

　　近幾年由于我國科學技術水平的進步，自動化技術的應用在各行各業(yè)中逐步擴散起來，比如電氣自動化在電氣工程中的應用也逐漸受到人們的關注，電氣工程行業(yè)關系著人們的日常生活，影響著其他行業(yè)的發(fā)展，所以對電氣自動化在電氣工程中的應用進行研究探析，是十分有必要的實時話題。

　　一、電氣自動化在電氣工程中的應用現(xiàn)狀

　　1.1 電網(wǎng)調度的自動化應用

　　電網(wǎng)調度自動化是指利用現(xiàn)代的計算機網(wǎng)絡自動監(jiān)控體系取代以往人工監(jiān)視的模式，利用網(wǎng)絡將整個體統(tǒng)中的調度中心、變電站、工作站連接使其能夠自動完成調度功能。電網(wǎng)調度實現(xiàn)自動化首先需要調度中心有一個連接所有設備的計算機，該計算機還需配置可連接所有設備的網(wǎng)絡，中心服務器以及大屏顯示器和高效率的工作團隊。通過對專屬局域網(wǎng)的控制實現(xiàn)電網(wǎng)調度過程的自動化，并可以實現(xiàn)自發(fā)電廠到用戶終端的有效連接。由此可以看出，電氣自動化技術的應用可以有效地對電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)和實時情況進行評估，并根據(jù)已有數(shù)據(jù)對電力負荷進行預測，以此基礎上進行調度，實現(xiàn)發(fā)電控制環(huán)節(jié)的自動化。需要指出的是，電氣工程應對數(shù)據(jù)進行實時的采集、處理和監(jiān)控，并根據(jù)已獲取的信息對電網(wǎng)運行和安全狀況進行有效調動，滿足當前用戶需求。

　　1.2 變電站的自動化應用

　　傳統(tǒng)的變電站是通過人工操作，從監(jiān)控到最后信息的反饋均需要人工完成，設備都是電磁裝，數(shù)據(jù)的收集、整理、記錄都要通過人來實現(xiàn)，并沒有實現(xiàn)對變電站的全局性直接監(jiān)視。現(xiàn)在的電氣自動化技術在變電站中的應用取代了以往電話人工操作及控制技術，并實現(xiàn)了對變電站監(jiān)控能力的進一步加強，同時還實現(xiàn)了變電站運行水平及其效率的大幅度提高。其借助于全微機設備來替代之前的電磁裝置，因而實現(xiàn)了操作及監(jiān)視等過程的屏幕化，數(shù)據(jù)進行傳輸時應盡可能采用計算機電纜方式來進行電力信號電纜的取代，并實現(xiàn)了運行及管理過程的自動化。

　　1.3 發(fā)電廠測控系統(tǒng)的自動化應用

　　對于發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)而言，其實際應用時常采用的是分層分布的結構，利用以太網(wǎng)、遠行工作站、數(shù)據(jù)高速通訊網(wǎng)以及過程控制單元等實現(xiàn)分散測控的目的。其中過程控制單元可直接在生產過程進行應用，并可對設備運行狀態(tài)及其相關參數(shù)進行實時性的顯示、打印及信號的輸出，并由此進行執(zhí)行機構的驅動，實現(xiàn)整個生產過程的檢測、聯(lián)鎖性保護及其控制。對于工作站而言，其主要包括了工程師及運行員兩種工作站，主要負責提供人機接口。由過程控制單元向運行員工作站進行信息的發(fā)送，同時接受由工作站發(fā)送來的指令。工程師工作主要負責為工程師進行設置、診斷及維護方式的提供。

　　二、電氣自動化在電氣工程中的設計理念

　　2.1 集中監(jiān)控式設計理念

　　一般而言，電氣工程中的運行及其維護過程十分簡潔，對控制站方面的要求也較低，所以在系統(tǒng)的設計方面相對就比較容易。再加上，電氣工程主要是將各種功能紛紛集中于相同的處理器中進行工作處理，所以對于處理器而言任務較為繁重，因而其處理速度會受到較大程度的影響。當電氣設備受到監(jiān)控時，由于監(jiān)控對象的大幅度增加，主機的冗余將會大幅度降低，進而導致電纜數(shù)量的不斷加大，以及投資的顯著增加;此外，較長距離的電纜也會給系統(tǒng)的可靠性造成嚴重的影響。因此，集中化監(jiān)控式設計理念在電氣工程中的應用相對較為廣泛。

　　2.2 遠程監(jiān)控式設計理念

　　對于遠程監(jiān)控式設計理念而言，由于其自身的特點比如靈活、可靠性，所以在電氣工程應用中較少使用電纜，節(jié)省了安裝費用和材料的開支。但因電氣工程中各現(xiàn)場總線通訊速度較慢，且通訊信息量較大，因而遠程監(jiān)控式僅僅適合用于系統(tǒng)監(jiān)控相對較小的電氣工程中，并不適合進行全長電氣自動化控制系統(tǒng)的建立。

　　2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控式設計理念

　　當下，較常見的電氣工程自動化技術的應用包括現(xiàn)場總線以及以太網(wǎng)等相關網(wǎng)絡技術，使用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設計理念可使系統(tǒng)在設計過程中更具針對性，比如對各種間隔進行采用使用不同功能進行，以便以間隔具體情況為依據(jù)進行設計。此方式和遠程監(jiān)控式相比較的話，即涵蓋了遠程監(jiān)控方式的優(yōu)點，又可以減少設備的隔離、 模擬量以及端子柜等方面的量，因此，此方式是電氣工程中應用最多也最好的一種理念，并成為電氣自動化未來發(fā)展的主要方向之一。

　　三、電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展和應用前景

　　3.1 電力一次設備智能化發(fā)展。一般而言，一次設備同二次設備的安裝相距需要達到幾十米甚至可達幾百米之遠，兩者之間的連接常借助于大電流對電纜及強信號電力電纜的控制來實現(xiàn)的。但電力一次設備的智能化與此狀況有著較大程度的不同，在對一次設備進行設計布局時，經(jīng)常需要借助于二次設備的功能時間來實現(xiàn)，這樣做的好處是大量節(jié)約了控制電纜及電力信號電纜量。

　　3.2電力一次設備在線監(jiān)測的實現(xiàn)。發(fā)電機、短路器及變壓器等的一次設備常常需要對其中某個重要參數(shù)進行無間斷檢測，這就要求在對設備進行在線運行狀態(tài)監(jiān)視的同時，還要對其某些參數(shù)的重要變化趨勢進行預測，以便對設備發(fā)生故障的可能性進行判斷，以便延長其保養(yǎng)周期，也為今后設備狀態(tài)的檢修提供保障。

　　3.3光電式電力互感器的發(fā)展。電力互感器最大的作用是遵循一定比例將輸電線上的大電流和高電壓降低到允許的標準值范圍，但在這個過程中電力互感器存在著較為明顯的不足之處：(1)其在電壓等級相對較高的時候難以實現(xiàn)絕緣;(2)輸出信號是不能與危機化計量直接進行連接的;(3)由于自身信號動態(tài)變化范圍小，導致飽和狀態(tài)下信號發(fā)生畸變情況可能性增大。再加上光電式電力互感器輸出信號有限、電磁絕緣性較差等技術不足，未來光電式電力互感器有待解決的難度頗多，這些難題也將會成為未來研究的主要方向。

　　四、總結

　　電氣工程中使用電氣自動化技術可以提升相關設備的有效性，可以實現(xiàn)整個工程的信息化、網(wǎng)絡化和效率化，可以使電氣工程的數(shù)據(jù)采集、電網(wǎng)調度更加高效便捷，可以滿足目前經(jīng)濟環(huán)境下的剛性需求，更好地適應社會的發(fā)展規(guī)律。

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