電氣工程自動化在電氣工程中的應用

高菲

【摘 要】電氣自動化技術體現了現代科學技術和社會經濟的極大進步，在電氣工程的發展中具有很大的推動作用。設計人員需要考慮到具體的現場使用因素，不斷改進傳統的電氣設備系統的弊端，針對自動化和網絡化，不斷完善電氣自動化的設計，增強系統設計的嚴密性和邏輯性，同時，電氣工程師需要進一步研究和探索電氣裝置運行的規律，提高電氣工程系統的實用性和效率，不斷完善電氣自動化裝置，促進生產效率的改善。當前的社會經濟與科技的發展也表明了電氣自動化具有很大的發展空間，特別是一些高新技術產業的發展離不開電氣自動化的推動，隨著電氣自動化技術的不斷深化與發展，電氣自動化的運用將會更加的廣泛。

【關鍵詞】電氣工程自動化；現狀；應用

一、電氣工程自動化的現狀分析

1.電氣工程自動化現在的狀況

（1）電氣自動化系統集成性不強。電氣自動化系統集成是電氣自動化系統功能提升的必經之路，我國目前一些電氣自動化還處在多島自動化的層次，多島自動化具有互不連接、功能單一、信息獨享的缺陷，不能充分發揮電氣機動化的功能和作用。

（2）電氣自動化的網絡構架不統一。電氣自動化的發展方向是建立高效、快捷的電氣工程師及自動化系統，但目前很多企業自身網絡構架不盡相同，使得依托于網絡結構而發展的電氣工程自動化的發展受到了阻礙。另外不同企業和商家在軟、硬件產品交換過程中，因為程序接口的不一致，影響企業數據和信息的傳輸交流，進而阻礙了企業數據和信息的共享，使電氣工程及自動化系統在實際運行中無法發揮應有的效應。

（3）電氣自動化技術的使用過于受主觀支配。不同的企業在對電氣自動化技術的實際應用和開發中，由于技術人員思想理論及技術掌握程度的不同，過分根據技術人員主觀習慣和意識支配，系統的開發平臺各有不同，進而導致電氣工程及自動化的實際設計、實施、運行和維護中的程序和成本增加，增加了系統整體的運行費用和負擔。

2.電氣工程自動化的應對和改進措施

（1）從科技化方面，科技化是指電氣自動化的發展應當出現實用性新技術、新材料、新產品。本著自主創新的思想，以節能降耗為切入點，積極推廣應用節能降耗新技術、新方法、新工藝，在材料的使用，技術的使用等方面力求創新，采用信息技術、計算機技術、網絡技術與自動化技術等高新技術，研發新產品。

（2）從信息化方面，信息化則是指信息技術在電氣自動化的地位應更加突出。電力設備的設計、制造和運行中廣泛應用的計算機優化與仿真技術，人工智能分析的廣泛應用以及電氣工程中廣泛使用的網絡通信技術，都充分展現了信息技術愛電氣自動化中起到的重要作用。

（3）從開放化方面，開放化則是要與外界建立一個接口，實現與外界網絡的連接。計算網絡是實現信息實時交換和共享的重要基礎設施，也是實現管理、決策、設計、控制和制造一體化的關鍵，它已廣泛應用于電力系統各元件和局部系統的管理、監視、調節和控制上，是電力系統信息管理、遠動技術、調度自動化等方面的核心。

二、電氣自動化在電氣工程中的設計理念

1.遠程監控式設計理念

遠程監控系統是指通過一個電腦終端對所有其他地方的設備進行控制的技術。在電氣工程中應用這種設計理念不僅可以大幅度減少電纜的增加量，還可以節約安裝及材料方面的成本支出，產生較高的組態靈活性和可靠性，并實現高效益的生產規模。但由于電氣工程中電氣通訊量比較大，且現場總線通訊速度較低，在遇到信號較差的地方時就會限制這種遠程監控式的功能。所以遠程監控式的設計理念只能應用于系統監控相對較小的電氣工程中，而不適用于建立全長自動化的控制系統。

2.集中化監控式設計理念

所謂集中化是指所有的運行項目都在一個系統中運行。具有操作簡單、對控制站方面的要求較低、系統運行及維護方便的特點。單個分散的監控無論是處理器的安裝，還是電纜的連接，都非常繁瑣，而且眾多的電纜攪合在一起，對于處理速度會造成嚴重影響，不但使得投資成本增加，而且還使系統的安全可靠性能下降。而將集中化的監控式設計理念應用于電氣工程中不僅可以減少成本支出，還方便實行統一監控，促進電氣工程的有序運行，滿足工程的需要。因此集中化監控式的設計理念被廣泛應用于電氣工程中。

3.現場總線監控式設計理念

現場總線監控式技術是現階段電氣工程中應用最為廣泛的一項技術，具有高效性。該項技術是建立在電氣工程實際應用基礎之上的，不同間隔采取相對應的技術性措施。在具體操作中，主要采取現場安裝的工作方式，電纜連接方式要不斷優化，以有效地降低電氣工程中設備的投入成本。在簡化電纜連接方式，并降低設備投入的同時，還要減少設備的隔離以及端子柜的使用，不但提高了電氣工程安全可靠運行，而且增加了電氣工程的運營效益。

三、電氣自動化在電氣工程中的實現方式

1.計算機自動控制、調節及操作的實現方式

這種實現方式是指在遵照調度方案的前提下，為實現能夠對電纜起關閉作用的設備進行控制和調節，電力系統能夠自主并合理有效地利用現場控制命令。轉換和設置相關設備的運行方式如電網開/閉、限制修改操作、各種整定值以及報警信號復歸等。

2.人機聯系功能

這種實現方式是指電氣自動化系統通過允許電氣設備的操作，其中包括鼠標、鍵盤與打印機等設備，達到調整所有電氣設備運行畫面并對定值進行不斷修改、實時監控、調節與打印數據的目的。而且，利用這種方式開發應用程序也非常方便。

四、電氣自動化在電氣工程中的融合應用

1.電氣自動化在電氣管理中的應用

在電氣工程管理中應用電氣自動化技術充分體現了對高新技術的應用，這一過程中注重對編程的調試。不僅要采集流量、溫度及壓力等等數據，還要對于所獲得的大量數據進行檢測，發揮其輸出控制功能以及技術處理功能，使得設備的維護量和投資額大幅度降低，有效地保證了設備管理及控制的精度和溫度性。對于電氣工程管理而言，應用電氣自動化技術能夠有效地遏制可能出現在電氣工程施工過程中的弄虛作假、敷衍了事的情況。

2.電氣自動化在電網調度中的應用

對于實現電網調度過程的自動化而言，電氣自動化技術主要是其應用性領域的界定，即利用電氣系統局域網絡實現電廠、變電站終端以及下級調度中心三者之間連接。在應用領域中，由網絡連接中心服務器、電網調度打印設備、大屏顯示器等。在電網調度中，電氣自動化技術的應用，不僅可以對電氣系統的運行狀態進行實時性的評估，還可以對電力負荷進行預測為基礎進行經濟調度，為實現電網安全可靠的運行還可以對數據進行實時性采取、處理和監控，以適應現代化市場運營的需求。

3.電氣自動化在分散測控系統中的應用

其應用采用的是分層分布的結構，主要由以太網、工作站、數據高速通訊網以及過程控制單元等組成。對工作站而言主要分為兩種：即工程師和運行員，主要負責提供人機接口。其中，直接應用于生產的過程控制單元，其運行狀態的實現是通過檢測設備，并對于設備以有效控制，實現對于整個生產過程的檢測并實施連鎖性的保護和控制；而過程控制單元以及工作站所輸出的信息以及發出的指令，都要由運行員工作站接受。工程師工作站的職能，是負責設置工程師并進行必要的診斷及維護工作。

4.電氣自動化在變電站中的應用

傳統變電站的自動化實現監視的功能主要是采用電磁裝置，而現在的電氣自動化技術可以自動地進行監視和操作，在變電站中應用電氣自動化技術不僅加強了變電站的監控能力，還大幅度地提高了變電站的運行水平和效率。

五、結語

隨著電氣工程的發展，電氣自動化逐漸成為電氣工程的支撐，為工業發展提供了基礎與動力，同時也標志著一個國家的經濟發展水平。因此為適應社會發展需要、實現電氣工程系統高效、安全、穩定的運行、滿足工程的需要、提高電氣行業的水平，將電氣自動化與電氣工程融合應用在一起是非常必要的。