試論電氣自動化技術(shù)

【摘要】隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛，并滲透到了各行各業(yè)當(dāng)中。本文闡述了電氣自動化技術(shù)的基本概念及其特點(diǎn)，主要探討分析了電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)及火力發(fā)電中的具體應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】電氣自動化技術(shù)應(yīng)用；電力系統(tǒng)；火力發(fā)電

一、引言

伴隨著電子技術(shù)和智能控制技術(shù)以及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速的發(fā)展，電氣自動化技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生。在我國高校的課堂當(dāng)中，電氣自動化的專業(yè)最早是于20世紀(jì)50年代開設(shè)的，在這段期間，盡管經(jīng)過了多次的調(diào)整，可是因?yàn)樵搶I(yè)的適用性極強(qiáng)且應(yīng)用面較廣的顯著特點(diǎn)，一直都備受歡迎。而近年來，隨著電力和電子技術(shù)不斷的發(fā)展和更新?lián)Q代，電氣自動化已經(jīng)邁入了社會生產(chǎn)及生活的方方面面之中，電氣自動化技術(shù)作為一門新興的學(xué)科如今已經(jīng)和人們?nèi)粘５纳罹o密相關(guān)，因其迅速的發(fā)展，現(xiàn)在該技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到相對成熟的階段?，F(xiàn)在電氣自動化技術(shù)已經(jīng)在我國的各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。電氣自動化已然成為了當(dāng)前高新技術(shù)行業(yè)發(fā)展當(dāng)中的不可或缺的組成部分，與此同時，電力自動化的應(yīng)用范圍也已經(jīng)延伸到了運(yùn)動控制系統(tǒng)當(dāng)中，本文主要就電氣自動化在電力系統(tǒng)以及火力發(fā)電中的一些具體應(yīng)用進(jìn)行探討分析。

二、電氣自動化技術(shù)特點(diǎn)

所謂的電氣自動化技術(shù)就是指將電子信息技術(shù)及以信息技術(shù)作為主要內(nèi)容的電氣工程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的一類應(yīng)用技術(shù)。就其技術(shù)特點(diǎn)而言，電氣自動化技術(shù)主要具備以下幾個重要的特點(diǎn)：

其一是技術(shù)的涵蓋面相對較寬。由于電氣自動化技術(shù)不僅是一種應(yīng)用性較強(qiáng)的技術(shù)，又是一種較為普遍的技術(shù)，大多數(shù)與工業(yè)相關(guān)的企業(yè)都會或多或少地涉及到這一方面。同時，因?yàn)檫@門技術(shù)的科技含量比較高的緣故，一般在電氣自動化的系統(tǒng)設(shè)計中，都既需要硬件的設(shè)計又需要進(jìn)行軟件設(shè)計，并且應(yīng)用于不同的行業(yè)及場合時都需要選用不同的技術(shù)性方案，由此可見，這門技術(shù)是需要相對較寬的知識面的。

其二是對電子技術(shù)的依賴程度比較高。我們都知道，對于一種較為典型的電氣自動化控制系統(tǒng)來說，不論是從專門采集信號用的傳感器到單獨(dú)進(jìn)行信號的處理和運(yùn)算的控制器，還是到運(yùn)行運(yùn)算結(jié)果的系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之類等等都和電子技術(shù)本身的發(fā)展緊密相關(guān)。因此，可以說電氣自動化技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展離不開電子技術(shù)的進(jìn)步，這兩者是緊密關(guān)聯(lián)的，并且前者依賴于后者。

三、電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

1、電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。電氣自動化技術(shù)是當(dāng)今世界中最活躍的、最具開發(fā)前景的一種技術(shù)，它集合了很多種高新的技術(shù)成果，其在電力系統(tǒng)當(dāng)中的作用更是不容許忽視的，而電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)當(dāng)中的具體應(yīng)用陳述如下：

（1）變電站的自動化。有效地控制并且全方位地監(jiān)視變電站里運(yùn)用的相關(guān)電氣設(shè)備，其主要特點(diǎn)就在于應(yīng)用全電腦化的一種裝置把以往的常規(guī)性的那種電磁式的設(shè)備都替換下來，變電站的自動化不僅能夠滿足該變電站正常運(yùn)行的操作，還能夠作為下面所要分析的電網(wǎng)調(diào)度自動化當(dāng)中一個必不可少的重要的組成部分，更是電力生產(chǎn)的現(xiàn)代化進(jìn)程中一個十分重要的環(huán)節(jié)。

（2）電網(wǎng)的自動化調(diào)度。這一應(yīng)用方式主要是由電力系統(tǒng)專用的廣域網(wǎng)進(jìn)行連結(jié)，其服務(wù)范圍包括了它調(diào)度范圍之內(nèi)的所有發(fā)電廠、下級的電網(wǎng)調(diào)度和控制中心以及所有變電站終端的設(shè)備等等，它的主要功能是對電力生產(chǎn)的過程當(dāng)中的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析和監(jiān)控電網(wǎng)的實(shí)時運(yùn)行是不是安全、及時地預(yù)測相關(guān)的電力負(fù)荷情況、正確地估計內(nèi)部電力系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)等等。

（3）電氣綜合自動化技術(shù)及智能化保護(hù)。隨著我國電力系統(tǒng)當(dāng)中的自動化保護(hù)技術(shù)和理論不斷的發(fā)展，電氣自動化的保護(hù)裝置在諸如綜合自動化控制技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)、微機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及人工智能技術(shù)等等的領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，這也使得電氣自動化的保護(hù)裝置逐漸擁有了智能化控制的功效，電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性能得到了較大的提高。其中，對分層式的綜合自動化電氣裝置的研究和應(yīng)用更是大大地擴(kuò)大了電氣自動化這一技術(shù)的應(yīng)用范圍，令其可以廣泛地應(yīng)用于具有不同等級電壓的電站。當(dāng)前，我國的綜合自動化的控制技術(shù)及智能自動化的保護(hù)技術(shù)在相關(guān)電力系統(tǒng)當(dāng)中的研究與應(yīng)用，均已經(jīng)達(dá)到了國際上的領(lǐng)先水平。

2、電氣自動化在火力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用。將電氣自動化技術(shù)應(yīng)用于火力發(fā)電中，可以有如下幾種功效：第一，能夠?qū)崿F(xiàn)火力發(fā)電廠自身“機(jī)、爐、電”的運(yùn)行系統(tǒng)整體一體化的目的。第二，能夠提前通知以及預(yù)測火電發(fā)電設(shè)備中可能會出現(xiàn)的某些安全隱患和故障。事實(shí)證明，如果可以早發(fā)現(xiàn)并早處理相關(guān)火電設(shè)備中的安全隱患和故障，就能夠有效地防止一些事故的發(fā)生，從而減少火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)損失。第三，能夠構(gòu)建通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)整個火力發(fā)電廠的電氣設(shè)備的自動化運(yùn)轉(zhuǎn)，替代火力發(fā)電廠的人工管理以及操作人員對于所有火力發(fā)電廠的設(shè)備的實(shí)時監(jiān)測，同時能夠保證火電廠的“三個系統(tǒng)”—也就是控制系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)和管理系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)傳輸做到通暢無阻，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從數(shù)據(jù)傳輸?shù)教幚怼⒈O(jiān)督過程的完全自動化。

下面具體闡述電氣自動化技術(shù)在火電廠的火力發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中的各方面的應(yīng)用實(shí)例：

（1）電氣自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)火力發(fā)電設(shè)備的自動化檢測。過去在火力發(fā)電廠中所應(yīng)用的系統(tǒng)的整體控制方法是在運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)定一個固定的保護(hù)值，只有運(yùn)行系統(tǒng)超過了這個固定的保護(hù)值才能夠進(jìn)行報警操作及跳閘，這樣的斷電保護(hù)明顯地顯得較為滯后。而現(xiàn)在我們所普遍使用的電氣自動化的技術(shù)則是通過高新的計算機(jī)技術(shù)對整個發(fā)電系統(tǒng)均進(jìn)行全面而有效的系統(tǒng)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有可能存在的安全隱患，系統(tǒng)就會立即提前通知管理人員，對于發(fā)電設(shè)備的故障和系統(tǒng)安全實(shí)現(xiàn)盡早發(fā)現(xiàn)與解決，有效地避免了火力發(fā)電廠的安全事故的發(fā)生，更好地保障了火電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

（2） 電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠構(gòu)建整體的通用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在電氣自動化技術(shù)成功的運(yùn)行過程當(dāng)中，成功地構(gòu)建起通用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。借助有效的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠系統(tǒng)而全面地實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的辦公室自動化以及整體發(fā)電系統(tǒng)的電氣化設(shè)備自動化的運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電廠的管理以及操作人員就能夠?qū)φ麄€電廠的設(shè)備進(jìn)行高效的實(shí)時觀測與監(jiān)督，同時還確保了整個控制系統(tǒng)與管理系統(tǒng)包括計算機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸都可以在一個相對暢通無阻的環(huán)境之中進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)整個數(shù)據(jù)流在傳輸?shù)倪^程當(dāng)中以及處理與監(jiān)督的過程中的全面的自動化。

四、結(jié)論

綜上所述，伴隨著微電子的相關(guān)技術(shù)以及電力電子技術(shù)不斷的發(fā)展，我國的電氣自動化技術(shù)也正處在不斷的變化和發(fā)展之中，特別是隨著電力的新技術(shù)和新理論的不斷涌現(xiàn)，原有的系統(tǒng)化概念也必將會被不斷創(chuàng)新及發(fā)展，一些傳統(tǒng)的概念不斷地被更新與修正，過去的技術(shù)界線也逐漸地模糊，各種原本看似并不相關(guān)的一些技術(shù)將會彼此地融合與滲透，這些都將推動著電氣自動化技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用范圍的不斷深化。研究人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)性的原則，將電氣自動化技術(shù)更好地應(yīng)用到我國的各行各業(yè)中，為社會提供更多的便利，創(chuàng)造更多的價值。

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