電氣工程自動化的設計與應用

田華

電氣工程及其自動化是現代工業生產領域的核心技術，通過結合運用智能信息處理技術，使企業的生產服務模式發生意想不到的變化。

【關鍵詞】電力系統 自動化 人工智能

電氣工程自動化是一種集計算機技術、機電一體化技術、電力電子技術、信息網絡技術、以及電機電器技術等在內的綜合性技術，它十分廣泛地運用在每個行業，在提高中國自動化企業生產管理水平和使用者滿意的服務質量水平中起著重大的作用。

1 電氣工程項目管理的現況

在電氣工程項目的實施上，企業實行的是粗放的管理模式，大多以為電氣工程項目管理就是將任務分配給有關部門或相關人員，并想象他們會取得預期的進展，這導致了很多項目延遲或雖有目標和總體規劃，但沒有具體的實施方法。一些電力企業，還停留在管理不當的層面，企業的硬件和軟件存放不規范，現場儀表材料放置雜亂，更不用說整個管理過程利用計算機來進行。

2 電氣工程自動化設計的原則

（1）盡量的滿足生產工藝和機械對控制電氣的條件，但在此基礎上，設計的方案要經濟和簡練。

（2）處理好電氣和機械之間的關聯。

（3）電氣元件的選擇。

3 電氣工程自動化的設計思維

3.1 統一監控模式

統一監控模式不僅操作維修十分方便，而且控制站不需要過高的防護，系統設計起來也非常簡單。不過因為這種方法是把系統的各種功能同時集中在同一個處理器中，因此難度比較大，任務比較重，同時，對處理器的處理速度也會有一定程度的影響。因為所有的電氣設備都進了監督控制之中，導致主機的冗余降低，需要更多的電纜，進而使得投資的增加，長距離電纜的干擾也有可能會影響到系統的安全可靠。

3.2 遠程監控的模式

遠程監控模式有節約安裝成本，節省原材料，節省大量的電纜、配置靈活以及較高的安全可靠性等特點。 但是因為各種現場總線通信線的速度不是非常的高，從而使發電廠電氣部分相關的通信量比較大，因此，遠程監控模式主要用于監測小系統，并不適用于工廠電氣自動化的系統建造。

3.3 現場總線控制模式

現今，現場總線、太網等已經廣泛應用于變電站綜合自動化體系，并且擁有了非常豐富的經驗，智能化電氣裝備也得到了快速的發展，這些技術和裝備的發展都為網絡控制體系應用于發電廠電氣系統打下了牢固的基礎。現場總線控制模式使系統的設計更具備針對性，對于不一樣的間隔有著不一樣的功能，因此就可以根據間隔的不同情況來設計。這種控制方法不僅具有遠程監控模式的全部優勢，還能夠減少許多的隔離設備，接線盒等，并且智能設備現場的安裝，由通信線路連接的監控系統，節約了更多的控制電纜，節省了大量的投資以及安裝維護的工作費用，進而使得成本不斷減少。

4 電氣工程的應用

電氣工程包括電氣和電機，電力系統及其自動化，高電壓與絕緣技術，電力電子與電力傳動，電工理論與新技術專業五二級。

發電、輸送電、變電、配電、由電氣設備和輔助系統構成的匯集能源生產，運輸，配送和使用的系統被稱為電力系統。在同一時間完成電力能源的生產和使用，過度的過程很短，具有較強的區域特性的電力系統，和國民經濟息息相關等都是電力系統的特征。

5 電氣工程自動化研究的偏向

5.1 智能防護以及變電站綜合自動化

電力系統防護新原理的探究，把國際最新的模糊理論，人工智能，綜合自動控制系統，自適應控制理論，網絡通信，計算機新技術運用于新的繼電保護裝置上，從而使新的繼電保護裝置可以實現智能控制，大大提高了電力系統的安全級別。變電站自動化體系的長期鉆研，開辟的分層分布式的變電站綜合自動化裝備可以應用于多種品級變電站。在國際領先水平的微機防護領域鉆研基礎上，變電站綜合自動化范疇的研究已經達到了先進水平。

5.2 電力市場的理論與技術

由于中國當前經濟發展形勢的具體情況，電力市場的需要以及電力工業技術的經濟形勢，仔細地研究電力市場運營方式，深入研究、明確操作過程中每一步的具體規則；提出了適合中國目前的電力市場運作方式的期貨交易，具體的數學模型和算法，緊緊地圍繞著中國現階段電力市場模擬運營中急待解決的理論性的問題。

5.3 電力系統的實時仿真

對電力負荷監控，電力系統實時仿真模型的建立等進行了鉆研，建立了一個高校第一所包含實時仿真設備的實驗室。這個仿真體系既可用于多種電力體系穩態和暫態嘗試并提供許多的實驗結論，還能和各類控制裝置組合成閉環體系，幫助研究人員測試新的裝置，為智能防護和快捷交流輸電體系提供優良的研究條件。

5.4 運行電力系統的員工培訓仿真體系

電力系統仿真培訓系統是為滿足中國電力企業職工崗位培訓的要求，把多媒體技術、計算機以及網絡的最新成就和傳統理論共同結合，利用專家系統，計算機輔助智能教學理論，實施電力系統的知識培訓的強有力手段。該系統設計創新，教學資源配置分布合理，系統硬件擴充容易且方便，所以學員可以在理論上無限延伸。

5.5 電氣裝備狀態監控與故障診斷方式

通過把光纖手藝，數字信號處置手藝，傳感手藝，計算機技術和模式識別等一起組合，細心研究監測的基本方法和電氣設備的故障診斷機制，開發了開關設備、發電機等基本電氣設備的監測體系，大大提高電力設備和供電體系的運行安全。

5.6 電力系統中的人工智能的運用

按照電力工業的發展需求，進行了專家系統、人工神經網、模糊邏輯和進化理論運用到電力系統的計劃、設計和實施等方面的研究。基于該軟件研究，還進行了電力智能控制理論和在電力系統智能監控中的應用的研究，來提高電力系統運行與控制水平的智能化。

5.7 電力系統中當代電力技術的運用

進行了電力裝置的控制原理和算法，各類電力裝置在電力系統中的功能和一些新興技術等方面的研究。

6 結束語

現今的發展前景，電氣自動化在中國擁有三個目標：開放化、信息化和分布式。這三個目標決定中國電氣自動化的發展前景。在現代工業的發展中科技是不可或缺的，及工業自動化是一個國家在世界上無可取代的堅實基礎。

參考文獻

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作者單位

陜西省紫陽縣供電分公司 陜西省紫陽縣 725300endprint