電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用探討

潘濤+任詩廣

摘 要：隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，電氣自動化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)取得了很大的成效，其自動化控制和自動化管理的特點(diǎn)讓電氣工程相關(guān)行業(yè)中的電氣設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定和可靠，在很大程度上促進(jìn)了我國電氣工程行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。而隨著社會發(fā)展步伐的加快和人們生活水平的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)用電和城市用電量與日俱增，因此，就需要通過運(yùn)用先進(jìn)的電氣自動化技術(shù)來盡可能的保證提供優(yōu)質(zhì)的電能，從而滿足人們的用電需求。

關(guān)鍵詞：電氣自動化 電氣工程 應(yīng)用

現(xiàn)階段，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動下，人們已經(jīng)進(jìn)入到信息化社會，并開始向智能化與自動化發(fā)展。電氣自動化是社會生產(chǎn)力發(fā)展所誕生的成果，體現(xiàn)了一個(gè)國家的生產(chǎn)水平。因此必須加強(qiáng)電氣自動化技術(shù)在電氣工程的研究，促進(jìn)我國電氣工程的發(fā)展，提高我國在國際上的競爭力。

1、電氣自動化與電氣工程

電氣工程是自然科學(xué)與社會生產(chǎn)的結(jié)合，是社會發(fā)展中較廣的領(lǐng)域。電子計(jì)算機(jī)技術(shù)是電氣工程發(fā)展中具有代表性的成果，實(shí)現(xiàn)了人類社會的飛躍發(fā)展，同時(shí)提高了社會生產(chǎn)力。在此種發(fā)展背景下，人們的思想精神也發(fā)生了較大變化，人類開始向信息時(shí)代發(fā)展。目前電氣工程已經(jīng)成為衡量社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的主要載體，可以評定一個(gè)國家的綜合實(shí)力與科技水平。電氣工程是電氣自動化的重要分支，已經(jīng)成功應(yīng)用到眾多領(lǐng)域中，出現(xiàn)了較多的電氣自動化產(chǎn)品與設(shè)備。從電氣自動化的作用上分析，該技術(shù)不僅改善了人們的生產(chǎn)條件，同時(shí)提高了人們的生活質(zhì)量，對國家與地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有很大影響，已經(jīng)引起了國家與政府部門的重視，具有較廣的應(yīng)用前景。從實(shí)際工作來看，監(jiān)控與控制是電氣自動化在電氣工程應(yīng)用的核心價(jià)值，可實(shí)現(xiàn)電氣工程體系24小時(shí)不間斷控制，并可以將監(jiān)控畫面?zhèn)鬏斀o計(jì)算機(jī)，了解了電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，可以在第一時(shí)間進(jìn)行維修，減少了對電氣工程的運(yùn)行的影響，節(jié)省了人力、物力與材料，實(shí)際工作效率較高。

2、電氣工程中電氣自動化應(yīng)用的優(yōu)勢分析

2.1 電氣自動化的監(jiān)測優(yōu)勢

為了有效的避免在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)系統(tǒng)故障以及盡快的排除故障，就需要對電氣設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行有效、實(shí)施的監(jiān)測。而電氣自動化技術(shù)就可以滿足這種要求，通過對接觸器、變壓器、斷路器和各種開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，并且對監(jiān)測到的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行反饋，根據(jù)反饋信息來準(zhǔn)確的確定設(shè)備故障的原因，有利于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因并對其采取相應(yīng)的措施。

2.2 電氣自動化的智能化管理優(yōu)勢

隨著電氣自動化被更加廣泛的應(yīng)用到電氣工程中，有效的使電氣設(shè)備的運(yùn)行和管理更加智能化，這也是電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用的必然發(fā)展趨勢。在滿足電氣工程運(yùn)行和管理自動化的同時(shí)，更讓其運(yùn)行和管理更加智能化，給工業(yè)生產(chǎn)帶來很大的方便，減少了大量的人力物力，提高了工業(yè)生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，從而給社會和人民來帶了很大的經(jīng)濟(jì)利益。

3、電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

3.1 電氣自動化在發(fā)電廠中的應(yīng)用

以火力發(fā)電廠為例，一般火力發(fā)電廠自動控制系統(tǒng)分為主控部分和副控部分，兩部分有機(jī)結(jié)合起來形成火電廠DCS分布式控制系統(tǒng)。火電主控部分為主要發(fā)電設(shè)備自動控制系統(tǒng)部分，包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)-DAS；模擬量調(diào)節(jié)系統(tǒng)-MCS；爐膛安全保護(hù)監(jiān)控系統(tǒng)-FSSS；順序控制系統(tǒng)-SCS；電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)-DEH等。火電副控部分為公用輔助各系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)部分，包括輸煤系統(tǒng)；化學(xué)水處理系統(tǒng)；除灰、除渣、除塵系統(tǒng)；吹灰、定排系統(tǒng)；脫硫、脫硝系統(tǒng)等。

3.2 電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的自動化水平與電力系統(tǒng)電能的質(zhì)量及其運(yùn)行的可靠性有很密切的關(guān)系。局部信息的自動化不具有全局功效，盡管它可以準(zhǔn)確靈敏地反應(yīng)電力系統(tǒng)的變化，但無法從全方位的角度對整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性作出精準(zhǔn)縝密的評價(jià)。在某種程度上，電網(wǎng)監(jiān)控與調(diào)度自動化系統(tǒng)（即信息集中處理的自動化系統(tǒng)）可以借助對于局部信息的集中處理，對電力系統(tǒng)分析與處理可能出現(xiàn)的運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)全局性地預(yù)測和判斷。電網(wǎng)調(diào)度中自動控制系統(tǒng)主要應(yīng)用包括：能量管理系統(tǒng)-EMS（Energy Management System）、配電網(wǎng)管理系統(tǒng)-DMS（Distribution Management System）和變電站自動-RTU（Remote Terminal Unit）等。

3.3 電氣自動化在變電站中的應(yīng)用

變電站自動化是利用先進(jìn)的通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信號處理技術(shù)等，經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化設(shè)計(jì)，將變電站的二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)對全變電站的主要設(shè)備及輸配電線路的自動監(jiān)視、控制與保護(hù)的綜合性自動化功能。變電站自動化自控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)的功能包括：繼電保護(hù)的功能、監(jiān)視控制的功能、自動控制裝置功能、遠(yuǎn)動機(jī)數(shù)據(jù)通信功能等。

3.4電氣自動化在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用

配電系統(tǒng)自動化是利用現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)，將配電網(wǎng)的用戶信息、實(shí)時(shí)信息、離線信息、地理信息以及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行集成，構(gòu)成完整全面的自動化管理系統(tǒng)，完美實(shí)現(xiàn)配電系統(tǒng)正常運(yùn)行及發(fā)生事故時(shí)的監(jiān)測、控制、保護(hù)和配電管理。主要包括：①配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)-GIS；②配電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)檢測和監(jiān)控系統(tǒng)-SCADA；③配電自動化系統(tǒng)-DA；④配電網(wǎng)的負(fù)荷管理系統(tǒng)-LM；⑤配電網(wǎng)應(yīng)用軟件；⑥工作管理系統(tǒng)-WMS；⑦調(diào)度員培訓(xùn)模擬系統(tǒng)-DTS；⑧需方用電管理系統(tǒng)-DSM等。

3.5 電氣自動化在用電設(shè)備中的應(yīng)用

常規(guī)用電設(shè)備可分為電機(jī)與電器兩類，電機(jī)為最終輸出設(shè)備，電器設(shè)備實(shí)現(xiàn)開關(guān)、控制、檢測和保護(hù)等功能。電機(jī)的自動控制裝置包括變頻器、軟啟動器等。電器自動化控制裝置包括可編程控制器-PLC、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和單片機(jī)控制系統(tǒng)等。

3.6 電氣自動化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

由于電氣自動化技術(shù)的日益成熟，在工業(yè)生產(chǎn)中也得到了廣泛的應(yīng)用。引入電氣自動化技術(shù)以后，提高了自動化程度，有效的提高了生產(chǎn)效率。比如：可以利用PLC自動編程控制系統(tǒng)對生產(chǎn)設(shè)備的電氣部分進(jìn)行合理的改造，從而實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)控制和運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控等功能，提高了生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定性和效率的同時(shí)，還節(jié)省了大量的人力勞動和維護(hù)成本，從而實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備從傳統(tǒng)的人工控制向自動化控制的方向轉(zhuǎn)變，大大提高了工業(yè)生產(chǎn)加工的精度和生產(chǎn)效率。因此，可以看出電氣自動化的應(yīng)用已經(jīng)慢慢成為工業(yè)生產(chǎn)自動化的重要標(biāo)志。

3.7 電氣自動化在發(fā)電廠發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

發(fā)電廠是電氣自動化領(lǐng)域的重要分支，也是生產(chǎn)電力的主要單位。現(xiàn)階段，分散監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用到發(fā)電廠中，實(shí)現(xiàn)了電力生產(chǎn)環(huán)境的控制與監(jiān)視。從系統(tǒng)組成上分析，系統(tǒng)主要由以太網(wǎng)、相應(yīng)數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)與過程控制單元組成。過程控制單位可加強(qiáng)生產(chǎn)運(yùn)行的管理。實(shí)際生產(chǎn)中分散的傳感器可將脈沖量、熱電阻信號等匯總到控制單元，處理后及時(shí)向工作機(jī)構(gòu)反饋，實(shí)現(xiàn)了電廠生產(chǎn)過程的實(shí)施檢測和控制。

4、結(jié)語

總之，電氣工程的發(fā)展與我國經(jīng)濟(jì)與社會具有很大影響，已經(jīng)成為衡量國家綜合實(shí)力的主要因素之一。目前在科學(xué)技術(shù)的影響下，電氣自動化已經(jīng)成功應(yīng)用到電氣工程中，提高了電氣工程作業(yè)效率。在此種環(huán)境下，必須深入把控電氣自動化運(yùn)行技術(shù)與規(guī)律，創(chuàng)新電氣自動化技術(shù)，不斷擴(kuò)展電氣自動化的應(yīng)用范圍，保證電力生產(chǎn)、運(yùn)輸及使用的安全，促進(jìn)我國電氣工程的建設(shè)。

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