電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

俞志峰

摘 要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是現(xiàn)今社會(huì)人們有目共睹的，形式多樣的科技成果已經(jīng)被研發(fā)出來應(yīng)用在很多的領(lǐng)域之中，其中，電氣自動(dòng)化技術(shù)的突飛猛進(jìn)為電氣工程的發(fā)展帶來了曙光，如今的自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程領(lǐng)域的運(yùn)用也愈加廣泛。該文主要就是基于電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用問題做出了細(xì)致的探討。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù) 電氣工程 應(yīng)用

中圖分類號：TM76 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0044-02

隨著我國工業(yè)化速度的加快，電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景也越來越廣闊，并且在實(shí)際的應(yīng)用過程中效果也是十分顯著。經(jīng)歷過長期發(fā)展之后，現(xiàn)如今的電氣自動(dòng)化技術(shù)在我國已經(jīng)得到顯著成效，覆蓋面十分廣泛。直到今天為止，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)離不開電氣自動(dòng)化技術(shù)了，而電氣工程所涉及的知識層面也極其廣泛，它的主要的特點(diǎn)不僅在于是軟硬件相結(jié)合的模式，而且還是強(qiáng)弱電相結(jié)合的模式，甚至可以是機(jī)電結(jié)合的模式。那么，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用情況也就十分豐富。

1 電氣自動(dòng)化技術(shù)理論

電氣自動(dòng)化技術(shù)是綜合性比較強(qiáng)的一類學(xué)科，因?yàn)槠淅碚摶A(chǔ)包含了多種學(xué)科，其中最為突出的三類學(xué)科就是控制學(xué)、語言學(xué)以及信息學(xué)。但是為了讓電氣自動(dòng)化技術(shù)具備更好的實(shí)際操作性，在運(yùn)用的過程中，人們通常會(huì)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來輔助進(jìn)行一些具有可操作性的實(shí)驗(yàn)，于是在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)之內(nèi)，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)開始逐漸演變?yōu)槔糜?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高端技術(shù)了。不僅如此，在電氣工程中，電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用也更加廣泛，這是因?yàn)閼?yīng)用自動(dòng)化技術(shù)既能夠大幅度提高電氣元件工作效率，而且還能夠大大降低電氣工程運(yùn)行成本，同時(shí)還可以減輕控制人員工作壓力，從而達(dá)到促進(jìn)電氣工程發(fā)展的目的。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)監(jiān)控特點(diǎn)

2.1 遠(yuǎn)程監(jiān)控

遠(yuǎn)程監(jiān)控指的就是相關(guān)的技術(shù)人員運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，這種監(jiān)控方式可以節(jié)約很多成本，因?yàn)闇p少了人工監(jiān)控的成本之后，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程監(jiān)控的成本可以說是微乎其微的。除此之外，這種技術(shù)的靈活性、可靠性非常高。但是它的缺點(diǎn)在于這類技術(shù)因?yàn)槭峭ㄟ^計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)控制的，所以，此類技術(shù)會(huì)極其容易被通信速度所影響，從而導(dǎo)致處理和運(yùn)行速度變得較為緩慢[1]。所以，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)只能夠被應(yīng)用于局部系統(tǒng)監(jiān)控，卻極少被用于大型自動(dòng)化系統(tǒng)之中。

2.2 集中監(jiān)控

集中監(jiān)控指的就是將所有的功能集中進(jìn)行監(jiān)控，不過在這個(gè)過程中僅僅是利用一個(gè)處理器，它的優(yōu)點(diǎn)在于控制要求比較低，系統(tǒng)設(shè)計(jì)較為簡單，運(yùn)行起來也十分方便。不過它的缺點(diǎn)是在于單一的處理器會(huì)因?yàn)榉敝氐娜蝿?wù)而影響到其處理速度。不僅如此，大大增多的線纜還會(huì)對處理器的運(yùn)行產(chǎn)生干擾作用，導(dǎo)致系統(tǒng)可靠性不斷下降，因此，相應(yīng)的維護(hù)工作以及成本就會(huì)增多。

2.3 現(xiàn)場總線監(jiān)控

在現(xiàn)今的電氣工程監(jiān)控系統(tǒng)之中，現(xiàn)場總線監(jiān)控的應(yīng)用最為廣泛。這是因?yàn)榇祟惐O(jiān)控方式對其進(jìn)行了有針對性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)裝置中的不同功能，此類技術(shù)進(jìn)行了間隔設(shè)計(jì)，并且較少使用隔離設(shè)備，因此投資成本被大大節(jié)約，同時(shí)各個(gè)裝置的功能和組合卻更加合理，故系統(tǒng)的可靠性也得到了大大提高[2]。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用優(yōu)勢

3.1 無需建立控制模塊

在傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)之中，往往會(huì)借助控制器來建立控制模塊。但是如果控制對象存在較為復(fù)雜的動(dòng)態(tài)方程時(shí)，那么傳統(tǒng)自動(dòng)化控制難以對該對象進(jìn)行準(zhǔn)確把控，所以極其容易對控制模型設(shè)計(jì)產(chǎn)生不良的影響。如果不能解決這些問題的話，那么所設(shè)計(jì)的控制模型將會(huì)面臨準(zhǔn)確性受損的情況，最后會(huì)直接導(dǎo)致其工作效率下降。自從智能化控制器被應(yīng)用之后，設(shè)計(jì)工作量在不斷減少，同時(shí)一些控制問題也得以根本解決，從而使電力工程運(yùn)行效率得到了極大程度地提升。

3.2 便于調(diào)整電氣系統(tǒng)

因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)解電力系統(tǒng)并將其響應(yīng)時(shí)間調(diào)低，所以電力系統(tǒng)就能夠隨時(shí)隨地被調(diào)解，于是它的工作性能就得以提升了，并且電氣自動(dòng)化系統(tǒng)也能夠進(jìn)行自我調(diào)節(jié)以及遠(yuǎn)距離調(diào)控，也就是說，電力工程自動(dòng)化調(diào)節(jié)指日可待。

3.3 自動(dòng)化技術(shù)一致

在處理數(shù)據(jù)時(shí)運(yùn)用到電氣自動(dòng)化技術(shù)會(huì)產(chǎn)生極強(qiáng)的一致性。在電力企業(yè)之中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)被控制對象差異較大的問題[3]。所以，電氣自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)影響到控制系統(tǒng)控制效果，不過，因?yàn)楸豢貙ο蟀l(fā)生改變而產(chǎn)生的預(yù)計(jì)控制效果難以順利實(shí)現(xiàn)的問題往往也會(huì)出現(xiàn)。所以，在對自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先就必須要明確其設(shè)計(jì)原則，尤其是在面臨不同的控制對象時(shí)，需要結(jié)合具體情況進(jìn)行分析，同時(shí)還要嚴(yán)格制定和審查每一項(xiàng)控制要求。

4 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

4.1 發(fā)電廠應(yīng)用

在大多數(shù)的發(fā)電廠之中，分散測控系統(tǒng)大多會(huì)應(yīng)用于電氣自動(dòng)化技術(shù)分散測控，那么分散測控系統(tǒng)也被稱為分層分布測控系統(tǒng)。相較于控制單元而言，分散測控系統(tǒng)在監(jiān)督的過程中，可以直接在生產(chǎn)環(huán)節(jié)顯示其過程監(jiān)督以及控制單元。所以，操作人員的控制工作就會(huì)變得更加簡單[4]。并且在接收了生產(chǎn)信號之后，分散測控系統(tǒng)還可以打印運(yùn)行數(shù)據(jù)，相關(guān)的操作人員在對比和分析了這些數(shù)據(jù)之后，就可以在最短的實(shí)踐之中掌握目前設(shè)備運(yùn)行情況，于是，相關(guān)工作就會(huì)變得更簡單，工作效率也就得以提升了。電氣自動(dòng)化技術(shù)被應(yīng)用于水電廠中，既可以同時(shí)使水電企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的單一機(jī)械以及公用設(shè)備，而且還有利于實(shí)現(xiàn)全廠自動(dòng)化。同時(shí)不僅可以使得電廠生產(chǎn)安全得以提升，而且還保證了供電系統(tǒng)的安全。電氣自動(dòng)化技術(shù)被應(yīng)用于在火電廠中還能夠?qū)崿F(xiàn)火電廠一體化。操作人員運(yùn)用監(jiān)控系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間匯集設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，從而排除了潛在隱患。這樣一來，不僅可以發(fā)掘其發(fā)電潛能，還可以降低維護(hù)成本，從而使得火電企業(yè)的發(fā)展前景變得更加寬闊。

4.2 電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用endprint

在電網(wǎng)調(diào)度中主要使用電氣自動(dòng)化技術(shù)的地方在于其自動(dòng)化系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)的構(gòu)成部分主要是軟件、硬件這兩個(gè)部分，其中軟件指的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而硬件則指的是各類不同的操作設(shè)備。也就是說，自動(dòng)化的電網(wǎng)調(diào)度指的就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來監(jiān)控和調(diào)度電網(wǎng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)，并且運(yùn)用區(qū)域電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系各項(xiàng)終端聯(lián)系。在電網(wǎng)調(diào)度中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)是順應(yīng)市場發(fā)展需要的，它的主要作用就是幫助管理者在第一時(shí)間收集、整理，并且分析電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，所以，它是提升電網(wǎng)調(diào)度效率的一個(gè)重要技術(shù)。

4.3 變電站應(yīng)用

正是因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，所以，在變電站中，很多原有的人工操作已經(jīng)逐漸替代為自動(dòng)化操作。由此帶來的優(yōu)點(diǎn)涉及到方方面面。其一，可以避免人工操作所難以避免的誤差；其二，可以使得變電站工作效率得以顯著提高。除此之外，在變電站中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)還可以幫助管理者隨時(shí)隨地監(jiān)控變電站有關(guān)工作，在發(fā)現(xiàn)安全隱患時(shí)隨即做出治理反應(yīng)，同時(shí)還以最快速度運(yùn)用措施加以解決，由此一來，變電站工作也就變得安全了。電氣自動(dòng)化技術(shù)還在不斷發(fā)展的歷程中，變電站中所應(yīng)用到的自動(dòng)化技術(shù)也在趨于成熟和完善。目前為止，我國的變電站的發(fā)展目標(biāo)在于全自動(dòng)化無人式的管理模式，這也表明我國變電站工作將進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。但是，基于現(xiàn)今的電氣自動(dòng)化技術(shù)考慮，要實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化的管理模式還為時(shí)尚早，這是因?yàn)槠渲腥匀淮嬖谥芏嗉夹g(shù)問題等待著我們?nèi)ソ鉀Q。因此，我國研發(fā)電氣自動(dòng)化技術(shù)的速度必須得到加快，只有在開發(fā)與應(yīng)用了新技術(shù)之后，我國變電站才能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化無人式管理。

4.4 配電系統(tǒng)應(yīng)用

就我國目前的配電系統(tǒng)中所應(yīng)用的電氣自動(dòng)化技術(shù)來看，其應(yīng)用規(guī)模還是相對還較小，所以，還需要增強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的影響力。到目前為止，我國的配電自動(dòng)化模式大致分為三類：其一是集中監(jiān)控配電模式；其二是就地控制饋線模式；其三是結(jié)合配電管理以及集中監(jiān)控的配電模式。在我國得到最為廣泛運(yùn)用的是第一種和第三種，這是因?yàn)榈谝环N以及第三種的共同點(diǎn)有很多，尤其是其的結(jié)構(gòu)都是分布式的，這樣的結(jié)構(gòu)既能夠減輕人工勞作力度，還可以使配電系統(tǒng)趨于一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，最重要的是，還可以提高配電系統(tǒng)的質(zhì)量，同時(shí)起到提高配電系統(tǒng)工作效率的作用。

5 結(jié)語

綜上所述，在電氣工程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，這不僅能夠大幅度提高電氣自動(dòng)化設(shè)備控制能力，而且還可以保障電氣工程安全性以及平穩(wěn)運(yùn)行。不過我們還是應(yīng)該清楚地意識到在電氣工程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)使用現(xiàn)狀不容樂觀，其中有很多問題還沒有得到實(shí)質(zhì)性的處理。因此，我們既要熟悉電氣自動(dòng)化技術(shù)理論，又要積極將電氣自動(dòng)化技術(shù)投入實(shí)踐之中，從而檢驗(yàn)出電氣工程系統(tǒng)中所需要的到底是何種電力自動(dòng)化技術(shù)，從而達(dá)到促進(jìn)電氣自動(dòng)化技術(shù)更好地應(yīng)用于電氣工程中的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 于洋.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015（6）：90.

[2] 黃振強(qiáng).電氣工程中電氣自動(dòng)化應(yīng)用研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（3）：49-50.

[3] 張立華.電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2016（15）：206.

[4] 謝海洋.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電力工程中的運(yùn)用[J].遼寧高職學(xué)報(bào)，2016（9）：61-62.endprint