電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用分析

逄增祥

（哈爾濱遠(yuǎn)東理工學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150500）

電氣工程及其自動化是一門具有綜合性的學(xué)科，主要包括了電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)電一體化、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。在傳統(tǒng)觀念下，人們認(rèn)為電氣工程僅僅是與電子、電氣相關(guān)的學(xué)科，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展其含義已經(jīng)超過了原有的定義。目前，在工業(yè)生產(chǎn)中電氣工程及其自動化技術(shù)占據(jù)著重要位置，可以提高工業(yè)生產(chǎn)的效率，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對相關(guān)作業(yè)質(zhì)量的有效控制，對工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展有著重要的作用。

1 電氣工程及其自動化技術(shù)的概述

近年來，自動化技術(shù)有了極大的發(fā)展和進(jìn)步，促使我國的生產(chǎn)力得到了有效地提升，同時(shí)自動化技術(shù)的應(yīng)用也加快了電氣工程的發(fā)展速度，不斷提高了電氣工程的工作質(zhì)量和工作效率，并且實(shí)現(xiàn)了對相關(guān)作業(yè)質(zhì)量的有效控制，所以自動化技術(shù)的應(yīng)用與推廣促進(jìn)了我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，很多技術(shù)開始更新?lián)Q代，致使電氣工程及其自動化技術(shù)的缺陷不斷暴露出來，要想節(jié)省電氣工程的運(yùn)行成本，就要對電氣工程及其自動化技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和發(fā)展，通過原先的自動化基礎(chǔ)來發(fā)展新的技術(shù)，促使電氣工程及其自動化技術(shù)可以朝向智能化的方向發(fā)展，以此來減少機(jī)械設(shè)備的維修成本，獲取更好、更長遠(yuǎn)的發(fā)展。最初，智能化技術(shù)是指人工智能設(shè)備，主要是指利用人工智能來替代一些人工無法做到的工作，例如復(fù)雜性、危險(xiǎn)性較大的工作，避免安全隱患的發(fā)生，從而防止產(chǎn)生不必要的損失[1]。

2 電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計(jì)原則

1）優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)置。在設(shè)計(jì)電氣工程及其自動化技術(shù)時(shí)，首先要考慮供配電系統(tǒng)的設(shè)置，供配電系統(tǒng)的設(shè)置關(guān)系著電氣工程的運(yùn)行質(zhì)量，因此需要設(shè)置穩(wěn)定性強(qiáng)、實(shí)用性高的供配電系統(tǒng)，這樣才能有效避免安全隱患的發(fā)生，保證企業(yè)供電的穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)對電氣設(shè)備的統(tǒng)一控制。并且，供配電系統(tǒng)的合理設(shè)置可以確保系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，大大減少電氣設(shè)備運(yùn)行故障的概率，進(jìn)而提升系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，有利于設(shè)備的后期維護(hù)，避免出現(xiàn)資源嚴(yán)重浪費(fèi)的現(xiàn)象。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們越來越重視綠色環(huán)保，現(xiàn)代企業(yè)也逐漸朝向節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，因此在保證電氣設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，需要對供配電系統(tǒng)進(jìn)行合理的優(yōu)化，進(jìn)一步減少系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的能源消耗，以此來提升資源的利用率[2]。

2）提升系統(tǒng)運(yùn)行的效率。過去，電氣工程往往采用人工設(shè)計(jì)的方式，這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)無法保證系統(tǒng)運(yùn)行的效率，同時(shí)會出現(xiàn)很多的操作漏洞，繼而增加設(shè)備維修的成本，容易產(chǎn)生資源浪費(fèi)的現(xiàn)象，進(jìn)而不利于推動企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。因此在設(shè)計(jì)電氣工程及其自動化技術(shù)時(shí)要注重提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率，確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升。對此，設(shè)計(jì)人員可以選擇性能好的電氣設(shè)備，或者具備負(fù)荷力強(qiáng)的設(shè)備，這樣可以降低系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)故障的可能性，進(jìn)而避免系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生不必要的損失[3]。

3）保證控制模式選擇的合理性。現(xiàn)階段，我國電氣工程自動化控制系統(tǒng)主要采取的控制模式有三種，一是統(tǒng)一控制模式，二是遠(yuǎn)程控制模式，三是現(xiàn)場總線控制模式，這些控制模式具有不同的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，所以設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)實(shí)際需求來進(jìn)行控制模式的選取。其中，統(tǒng)一控制模式具有操作簡單、維修便捷的優(yōu)勢，將該模式應(yīng)用到自動化控制系統(tǒng)中可以減少操作失誤的可能性。但這種控制方式也存在著一定的缺陷，由于統(tǒng)一控制模式是將各個(gè)功能聚集在一起統(tǒng)一控制的，所以在處理時(shí)會遇到較大的困難，同時(shí)還會出現(xiàn)負(fù)荷高的情況，如果處理不當(dāng)會影響自動化控制系統(tǒng)的運(yùn)行效率。遠(yuǎn)程控制模式具有安裝成本較低的優(yōu)勢，可以減少電纜的連接，從而提升系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，并且可以節(jié)省材料的使用，符合當(dāng)前節(jié)能環(huán)保的發(fā)展優(yōu)勢，因此該模式有著較為廣泛的使用[4]。

3 電氣工程及其自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

1）在工業(yè)中的應(yīng)用。目前，在工業(yè)中電氣工程及其自動化技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，主要是在工業(yè)控制領(lǐng)域中的應(yīng)用，通過感應(yīng)器、繼電器和其他電子元器件等可以促進(jìn)生產(chǎn)自動化的發(fā)展，將相應(yīng)的軟件程序編寫好就可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自行生產(chǎn)，進(jìn)而減少生產(chǎn)工人的工作量，有助于降低工人的工作強(qiáng)度。同時(shí)，電氣工程及其自動化技術(shù)可以提升工業(yè)生產(chǎn)的科技水平，較之傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)更具科技程度，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，從而避免人為操作而產(chǎn)生的失誤，極大程度地提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。另外，電氣工程及其自動化技術(shù)更具精密性，可以實(shí)現(xiàn)對電子元件的有效控制，繼而實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)流程的控制。

2）在電力中的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，人們的生活水平顯著提升，對電能源的需求也越來越大，電能源成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦斜夭豢缮俚牟糠帧Ｓ捎诮陙韺τ秒娏康男枨蟛粩嘣黾樱瑢﹄娏ο到y(tǒng)的設(shè)計(jì)要求也越來越高，需要電力系統(tǒng)具備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，這樣才能確保輸電的持續(xù)性，從而為人們提供高質(zhì)量的供電服務(wù)。因此，電力企業(yè)為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，往往會將電氣工程及其自動化技術(shù)應(yīng)用到其中，從而實(shí)現(xiàn)對輸電系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的全面采集，方便工作人員在第一時(shí)間掌握輸電系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦發(fā)生運(yùn)行故障就可以采取相應(yīng)的解決措施，進(jìn)而避免安全事故的發(fā)生，大大提升了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，同時(shí)也保證了電力企業(yè)供電的安全性。

3）智能變電站中的應(yīng)用。智能變電站是電網(wǎng)的重要組成部分，主要包括智能高壓設(shè)備和變電站統(tǒng)一信息平臺的部分。在運(yùn)行過程中主要進(jìn)行電能分配的工作。智能變電站具有節(jié)能能源的作用，當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量增加時(shí)變電站可以送出相應(yīng)負(fù)荷量的電量，而當(dāng)?shù)蛪贺?fù)荷量減少時(shí)則變電站送出的電量也隨之減少。目前，通過分級控制技術(shù)可以對智能變電站的各個(gè)組成部分進(jìn)行控制，然后利用智能控制設(shè)備作支持，進(jìn)而滿足整體控制的需求，實(shí)現(xiàn)分級控制的目標(biāo)，從而實(shí)現(xiàn)智能變電站的獨(dú)立控制。這樣，通過智能變電站控制水平的提升可以為其他子系統(tǒng)提供有效的指導(dǎo)，以此來提高智能變電站的整體控制能力，為電網(wǎng)供電的穩(wěn)定性提供保障。為了保證智能變電站運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，使變電站可以實(shí)現(xiàn)很好的低碳環(huán)保效果，需要對控制終端提供技術(shù)支持，確保控制終端可以穩(wěn)定運(yùn)行，以此來提升智能變電站運(yùn)行的安全性。

4 結(jié)語

以上所述，電氣工程及其自動化技術(shù)具有較高的應(yīng)用價(jià)值，對人們的日常生活和社會生產(chǎn)都有著重要作用，因此要加強(qiáng)對電氣工程及其自動化技術(shù)的研究，從而不斷完善電氣工程及其自動化技術(shù)。同時(shí)，還要在各個(gè)行業(yè)中大力推廣自動化技術(shù)，將電氣工程及其自動化技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，不斷挖掘其中的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)我國科技的發(fā)展和進(jìn)步，推動社會經(jīng)濟(jì)朝著穩(wěn)定的方向發(fā)展。