關于電氣自動化數字技術的應用及創新

唐景堯+王建偉+李香珍

摘 要：電氣自動化行業作為我國經濟建設的重要組成部分，伴隨信息化時代的到來，在科學技術水平不斷提升的今天，電氣自動化數字技術也得到了極大的發展。為此，本文主要對電氣自動化中數字技術的重要性、試驗方法及應用創新進行了簡要的分析。

關鍵詞：電氣自動化；數字技術；試驗方法

1 電氣自動化中數字技術的重要性

從近年來數字技術在電氣自動化中的應用效果來看，該技術的應用不僅減少了自動化工作自身的危險性，同時也提升了工作效率，側面提升了企業的經濟利益。截波沖擊、局部放電等，是電氣自動化工作中比較常見的實驗方式，并且這些實驗都需要在250kV的環境下進行，具有較高的危險性，威脅到工作人員的生命安全。但是隨著數字技術的不斷發展，類似實驗的危險性被大大降低，保證了工作的安全性。從宏觀的角度對數字技術在電氣自動化發展中的重要性進行分析可發現，其對穩定控制平臺有著至關重要的作用。許多自動化控制平臺都依靠數字技術作為系統的基礎，與之前的操作系統相比，數字技術模式下的控制平臺操作更加簡潔、平臺穩定性優良且操作指令比較全。通過實踐證明，類似操作系統即使長時間循環工作，也可以保證自動化控制平臺的穩定性。除此之外，數字技術的應用還可以提升控制過程效率，使總、分線中的控制系統可以有效的對各式信息進行處理，將搜集到的設備運行過程中所產生的參數應用到自動化中，減少設備監測工作人員的工作量，同時也可以控制自動化運行狀態，在設備出現異常運行時，第一時間采取措施對異常參數進行控制，不僅可以提升系統運行的穩定性，還可以提升工作效率。

數字技術需要依靠計算機系統作為基礎，操作簡潔、邏輯性強，與傳統自動化相比具有更好的穩定性與安全性。通過計算機編程技術將指令輸入到代碼中，便可以自動運行自動化系統。該技術中具有一些數字電路，這部分電路可以對指令進行識別，而且指令可以通過設備這一媒介進行傳輸，配合計算機的觸屏技術來實現便捷化操作，可靠性較強。

因為數字技術的開發與應用都要依托計算機與互聯網，且目前數字技術與智能化沒有必然聯系，所以將數字技術應用到電氣自動化時可以最大限度的減少傳統生產設備的使用量，使生產生設備更加精簡，操作更加簡便， 除去了不必要的生產環節，從而提升了生產效率。隨著光纖技術的發展與應用，使數字技術在電氣自動化中的應用更加安全。據不完全統計，數字技術在電氣自動化中的應用率已經超過78%，且這一數字正在逐漸增長，可見其實用性。

2 數字技術在電氣自動化中的試驗措施

作為不具有破壞性的試驗——局部放電試驗，在試驗中目前采用的有兩種試驗方法，第一種試驗方法是將工頻耐壓作為預激磁電壓，將其電壓值降低到與局部放電試驗的電壓值相同的狀態下，經過幾分鐘，在進行局部放電量的測量。第二種方法是使用變壓器，將Um作為預激磁電壓，同樣將其電壓值降低到與局部放電試驗的電壓值相同的狀態下，經過30至50分鐘的時間，對局部放電量進行測量。在局部放電量的測量中，必須避免試驗周圍的噪音污染，對電源局部的其他放電量也要進行及時的隔離。在局部放電試驗中，放電量的多少和接地電極表面的場強有直接的關系，而和電源頻率沒有任何關系。截波沖擊試驗在試驗過程中必須與全波沖擊試驗的一些儀器交替進行，才能確保試驗的順利進行和試驗結果的準確性。

作為高壓試驗的主要儀器——高壓試驗變壓器，其在發展過程中，主要應用于發電廠、供電單位和科研部門等，這些單位主要是將高壓試驗變壓器作為交流耐壓試驗的基礎設備來使用的。目前在高壓試驗中主要應用的高壓試驗變壓器有YDQ充氣式高壓試驗變壓器、絕緣筒式試驗變壓器、變頻串聯諧振試驗變壓器等。

在電氣自動化中進行科學有效的試驗可以提高電力系統運行環境的安全性、可靠性。高壓試驗與普通的電氣試驗相比，具有特殊性和危險性。在高壓試驗中必須做到以下三點：

1、高壓試驗過程中，試驗場地必須具備一定的安全措施，避免觸電現象的產生，在一些試驗場地必須有專業人員進行查巡。

2、在電力設備進行加壓時，必須對接線進行詳細的檢查，確保其正確性；加壓過程中必須禁止人員的接近，才能確保試驗設備加壓的正常運行。

3、在高壓試驗結束后，必須切斷試驗設備的接地電源，避免觸電事故的發生。

在電氣自動化高壓試驗中要擴大其數字技術的應用范圍，確保高壓試驗的安全性。數字技術在電氣自動化高壓試驗中主要應用于計算機輔助測試系統、計算機控制等方面，利用數字技術對試驗數據進行分析、修正，這樣能夠增加試驗結果的準確性。對高壓參數和大電流參數的進行試驗可以采用小型的計算機測試系統，增強測試參數的準確度。數字技術的應用可以有效地提高高壓試驗設備的安全性，降低工作人員的操作難度，保障試驗中工作人員的安全。

3 數字技術在電氣自動化應用中的創新

1、采用光纖連接，實現就地化的安裝。 在電氣自動化的實踐中，可以采用光纖進行連接，通過智能終端和間隔層對數據進行采集和控制，這樣可以進一步增強數字技術在電氣自動化中應用的可靠性。此外，電氣自動化的優良運作還需基于標準化的程序接口上，因此PC 平臺自動化的解決便顯得尤為重要，它將有利于ERP 和MES 的系統連接，而將TCP/IP 作為辦公環境通訊的標準，便能有效地解決這一問題。這樣，更加標準化的程序接口便可以用來滿足用戶需求，例如軟硬件產品數據的交換，并在一定程度上，優化了智能結果，且提高了通訊的質量。

2、GOOSE虛端子的運用。 GOOSE 虛端子理念的提出和運用，是設計和裝置上的革命。①GOOSE 虛端子改良了二次回路，使得工程調試既便于理解，又方便運用；②GOOSE 技術對電氣自動化的作用于智能終端和測控裝置間信息交互上可見一斑，它能有效地控制全站線路、母線、開關和主變等，并能開啟跳合閘功能，從而保護測控遙控裝置及使用聯閉鎖的間隔層；③GOOSE 對傳統二次回路的改良與替代，主要依靠于其本身的系統設置如更高效的智能本體終端，它使得信號管理、溫度調試和信號的管理等非電量信息得到更為便捷的操控；④MMS 網、GOOSE 網采用雙網配置，簡潔方便，結構清晰，層次分明，將相關接口組屏進行集中。通過MMS 網對各IED 與主機之間的通信管理，以實現GOOSE 跳閘保護、測控遙控及聯閉鎖。

3、加強程序化的操作理念。執行力向來是各企業都在強調的軟件能力，數字化也亦然。在調度命令下達以前，還有部分的前期工作需要完成，例如核實之后的票據需要先存入電腦中，實際操作來臨時，還需設置人工的預界面，進行諸如閘刀、開關等設備的確認設計。這有利于不斷完善系統的應用功能，更可明朗電氣自動化信息化、開放化的未來。在現代社會，數字化技術在電氣自動化的應用越來越廣泛，作為目前信息化發展中的高新技術產業，因其與居民的日常生活氣息相關，其重要性也表現得越來越突出。

4 結束語

綜上所述，隨著社會的發展和科技的進步，在電氣自動化的發展領域里，數字技術應用的范圍越來越廣泛，但在其發展過程中還存有一些問題，這些問題的存在嚴重阻礙了數字化技術的發展。基于此，我們必須做好電氣自動化數字技術的創新工作，必須加強程序化操作意識、智能終端的引入及GOOSE虛端子概念的加強等，才能提高電氣自動化的技術水平，才能促進電氣自動化行業的快速發展。

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