電氣自動化在電氣工程中的應用研究

盧明陽 仰恩大學工程技術學院

電氣自動化在電氣工程中的應用研究

盧明陽 仰恩大學工程技術學院

現階段電氣自動化被應用于農業、工業、國防、社會生活等不同領域，已成為一門趨于成熟的高新技術。電氣自動化作為電氣工程中的關鍵環節，為電氣工程的發展帶來新的發展機遇，但同時在實際操作過程中存在一些問題。因而，為了完善電氣自動化技術在電氣工程中的應用方式，本文在介紹電氣自動化技術的理論基礎上，探討了其應用在電氣工程的必要性。最后，根據上述理論提出一些有針對性的建議與對未來的展望。

電氣自動化 電氣工程 應用優勢

1 引言

電氣工程施工過程是由許多細小部分組成的一個較大整體，如何系統化管理這些細小部分、并綜合利用其優勢，使之發揮出巨大的協同作用，就要依靠電氣自動化技術來完成。依托現代物聯網技術，電氣化技術能夠高效率、最大化的實現對人員的管理。如果在施工人員出現了紕漏時，該技術能夠及時提醒并指正錯誤。同樣，電氣自動化在材料管理層面，有著重要的作用。它能依據電氣工程的現實需求將施工材料運送到指定地點，更好的優化配置資源，這個過程對于電氣工程而言，有著十分重要的影響。從電氣工程角度來說，電網調度如同交通線，某個節點出現堵塞情況，就會對其他線路產生連鎖反應。因而，電氣自動化技術如同指揮人員，能夠對電網的調度進行及時處理，以疏解當前線路過于緊張的問題。利用電氣化技術運行整個電氣工程節點，如變電站、下級調度中心，將之有效鏈接，便能達到暢通運行的效果。此外，該技術能夠檢測出電網中的某個節點的問題，并及時通知技術人員進行修復。通過電氣自動化運行電網，符合經濟發展規律，我們更應該深入利用該技術創造更多經濟價值。

2 電氣自動化技術理論分析

現階段，我國科學技術發展非常快，互聯設備、大數據、AI已經互相交匯，中國提出的“智能制造2025”，或者是其他國家提出的工業物聯網、工業4.0，為電氣自動化技術的發展提供了技術條件。通過移動、平板電腦、AR、VR等數字手段，幫助工人更好地管理生產流程。這個自動化系統已經非常開放，能夠讓公司更加開放的創新管理，加強工人的能力。對中國來講，因為很多工廠還沒有自動化，可以讓工廠自動地躍入大數據自動化的時代，減少人工成本與提高工作效率。電氣自動化技術，是電氣信息領域的一門新興學科，與人們日常生活，以及社會生產密切相關，處于相對成熟時期。其觸角已經向各行各業延伸，內容涉及電氣工程有關的系統運行、自動控制、電力電子技術、信息處理，以及電子與計算機技術應用等領域。電氣自動化系統主要是由接收傳輸信號部分、信號處理部分，以及信號輸出部分構成。而其工作內容主要分為以下三點。一是由調度系統采集電氣工程終端系統的運行參數及相關數據，并將之輸送到核心系統中；二是控制系統對所獲取的數據進行分析，進而獲得電氣系統的整體運行情況，判斷是否出現錯誤與漏洞；三是電氣控制端對所有數據進行判斷，形成計劃指令后，形成新的操作指令到達執行端，便于及時完成測控任務。在此過程中，變電站、執行端等電氣系統下的運動控制設備，起到信息傳遞作用，該功能隨著電氣系統的實際需要，也在不斷擴展。因此，為了分析和研究電氣系統各時期，運行狀態和各種事故、確保遠方電氣設備的穩定、安全、正常運行且便于維護，未來電氣系統自動化控制系統，還應該具有自我檢查和自我診斷等新功能。

3 電氣自動化應用于電氣工程的必要性分析

3.1 提高電氣工程管理的精確性

信息技術水平及科學技術的持續發展，高新技術也得到飛速發展，電氣工程管理作為其中的重要環節，電氣自動化的引入則大大提升了其系統有序化。例如，電氣工程儀表管理工作中，通常會進行各種壓力表、溫度表、流量表等儀表數據的監測和管理，而這樣的數據管理是需要大量人力物力為前提的，管理方式繁瑣為復雜。電氣自動化的應用則縮減了其繁瑣的程序，建立PLC控制系統于儀表工程管理中，便可實現集散的DCS管理。這樣很大程度上提高了儀表工程管理的自動化，在工作中便可通過電氣化自動進程數據的采集、分析和處理，同時還可實現管理監測功能，大大提高電氣工程系統的穩定性，進而減少工程維護工作量，降低系統管理成本。因此，電氣工程管理電氣自動化的實現，可對電氣工程管理中的諸如安裝、運行等環節進行實時監控，極大提高電氣工程管理的時效性與精準度。

3.2 提升電網工程管理的效率性

國家電網和社會經濟的可持續發展密切相關，因此，確保電網布置、調度的質量安全、及時高效問題是電網工作人員進行電網布置的重要任務。而在傳統電網布置中作中，經常需要投入大量人力、財力、物力進行電網數據的收集、處理及分析。但處理過程中也通常由于人為因素，是電網布置精確度受到影響。因此，電氣自動化技術的應用可實現電網布置的自動化。通過監控設備、中心操控器等環節的布置，電網可實現實時情況的監察和數據控制，進而保障整個電網系統的運行情況。電氣自動化技術的引入很大程度上，提高了電網布置調度運行的準確性，同時也增強了電網系統的管理效率及安全性能。

3.3 完善電氣分散測控系統的穩定性

發電廠的正常運行離不開分散測控系統的運轉，它對于發電場的安全及穩固運行有著極為重要的作用。發電廠的分散測控系統主要采用的是分層控制的機構，其中包含了以太網、過程控制單元、數據高速通訊網等幾個重要環節。而電氣自動化引入到分散測控系統中，可進行整個系統自動運行和監控。過程控制單元通過電氣自動化技術科實時進行各個設備運行參數的監控，并向相關運行機構下達驅動命令，進而確保及時有效地監控整個系統的運行過程。與此同時，過程控制單元可通過電氣自動化的實現，將信息及時發送到工作站，也可以接收工作站反饋的各種監控信息，進而實現工作站的自動化監控管理。因此，電氣自動化技術引入分散測控系統不僅可以減輕工作人員工作壓力，同時也可提高整個系統的運行穩定性。

4 電氣自動化在電氣工程中的應用方向

4.1 電氣自動化帶動電氣工程向變頻方向發展

社會經濟的不斷發展，人們的日常生活也在發生著翻天覆地的變化。與此同時，電氣工程也在悄然地發生著變化，并呈現出多樣性與復雜性的特性，電氣設備也開始改變過去傳統的單一頻率式作業為變頻形式，并逐漸影響著人們的工作和生活。而現代經濟的高效發展，人們生活態度也在不斷接受新興事物而發生改變，生態型的節能環保意識也普遍被人類和社會所接受。在此基礎下，傳統的電氣工程已經很難跟上時代發展的步伐，因此電氣自動化技術的引入剛好滿足了當前電氣工程發展的需要，使電氣工程開始向變頻方向發展，并可進行隨意調頻、變頻，確保了各種生活工作條件下的人們可進行正常的生產及生活。

4.2 光電式電力互感器的發展和應用

現階段，電力互感器在電氣工程中應用還較為廣泛。電力互感器其作用便是依據相應比例將輸電線上的高壓電流壓縮至可使用標準的范圍之內，但如今，電力互感器在壓縮過程中卻還存在較為明顯的不足之處。例如，高壓等級相對較高時，則電力互感器很難實現物體之間的絕緣；危機化計量也不能同輸出信號進行直接相連；而且由于其自身信號動態變化的范圍較小，在運輸過程中，發生突變的情況也極可能增大。信號輸送能力的不足、電磁絕緣性較差等技術不足都給電氣自動化技術的引入提供了無限可能，隨著科學技術的不斷發展，光電式電力互感器的發展也會成為電氣工程發展的新亮點。

4.3 電氣自動化技術良好的監測性能

大多情況下，人們的日常生產和生活，都需要變壓器及斷路器等各種電氣設備進行實時而有效的數據監測，從而更好地進行設備運行中各種臨時故障的排查的修理。而電氣工程中，自動化技術的引入可幫助我們有效進行電氣設備相關參數的運行狀態及其反饋信息的監測和排除，進而確定其精確性、高效性及穩定性。通過上述性能，可使其進行電氣設備的開關的自動化控制，在此基礎上，同現代信息技術相融合，使電氣設備更加便捷化，以便更好進行電氣設備故障的查驗和檢修。

4.4 實現電氣設備的智能化管理和運行

電子計算技術的高效發展，為電氣工程的發展提供了無限動力。電氣自動化便依托計算機技術的有效發展而得到不斷完善。電氣自動化技術的加入使電氣化工程設備的工作運行與管理也更加智能化。而這也是如今不斷發展的信息科技水平和人們生活水平的提高而共同決定的。借助信息技術高效便捷、數據強大的整合功能，不僅可以促進電氣工程運行和管理的自動化和智能化，還能確保電氣工程運行管理中的安全性和穩定性，進而不斷推動電氣工程設備的智能化，促進其生產和管理的高效性。

5 結束語

綜上所述，電氣自動化作為一門新興技術，在提升電氣工程工作效率同時，由于技術不夠成熟，導致實際操作過程中存在著一部分問題。主要原因在于，電氣自動化裝置所依靠的計算機配置，是有特殊要求的，但實際配置難以與需求相匹配；再加上外部電壓環節對計算機產生的影響較大，需要小心控制，這就為電氣工程預算增加了大量成本。為了減少雷擊產生的電磁輻射，對電氣自動化裝置產生影響，應在電氣系統中加裝一個防護、防干擾裝置。在電氣系統中進一步完善自動運作裝置病不斷創新，更好地發揮其功能，促使高新技術為我們社會生活帶來更多便利。中國科學技術的飛躍式發展，使電氣工程在國際上不落后于發達國家。電氣自動化終將與電氣工程無縫銜接，兩者相互促進，同時向前發展。

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盧明陽，1980—，男，黑龍江省齊齊哈爾人，雙學士，仰恩大學工程技術學院講師，研究方向：工業控制或電氣工程方面。