探析數(shù)字技術(shù)在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中的運(yùn)用及創(chuàng)新

譚友賢

（蒼梧縣電影發(fā)行放映公司 廣西梧州 543004）

如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域正不斷擴(kuò)大，尤其是在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域，正發(fā)揮出重要的作用。尤其是數(shù)字技術(shù)的引入，能進(jìn)一步提高電氣自動(dòng)化技術(shù)水平，有著很大的優(yōu)化和發(fā)展空間。

1 電氣自動(dòng)化及其電氣試驗(yàn)

電氣試驗(yàn)是保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定且可靠運(yùn)行的基礎(chǔ)保障，電氣自動(dòng)化的電氣試驗(yàn)和普通電電氣試驗(yàn)相比，電氣自動(dòng)化需要涉及到高壓試驗(yàn)，這是一種具有很高要求、接線復(fù)雜且十分危險(xiǎn)的試驗(yàn)工作，以電纜的耐壓試驗(yàn)為例，其試驗(yàn)接線如圖1所示。對(duì)此，高壓試驗(yàn)過(guò)程中，需要注意下列三點(diǎn)：①高壓試驗(yàn)過(guò)程中，于試驗(yàn)點(diǎn)采取有效安全措施，避免觸電事故的發(fā)生，并在必要的情況下安排專(zhuān)人進(jìn)行看守；②為試驗(yàn)設(shè)備加壓前，相關(guān)工作人員應(yīng)對(duì)線路連接是否正確進(jìn)行檢查，同時(shí)加壓時(shí)不能有人員靠近，以免發(fā)生危險(xiǎn)；③高壓試驗(yàn)完成后，應(yīng)將電源切斷，并對(duì)試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行可靠接地[1]。

考慮到高壓試驗(yàn)具有很高的危險(xiǎn)性與特殊性，所以必須重視并做好計(jì)算機(jī)及其技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。這一方面主要是指輔助測(cè)試系統(tǒng)的引入，此外還包括計(jì)算機(jī)監(jiān)控，比如，基于計(jì)算機(jī)管理環(huán)境，借助計(jì)算機(jī)對(duì)包含壓力、溫度和濕度等在內(nèi)的參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，然后根據(jù)測(cè)定結(jié)果，結(jié)合實(shí)際的試驗(yàn)條件，對(duì)修正系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，再對(duì)通過(guò)試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)予以修正，以此保證試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

以各類(lèi)驅(qū)動(dòng)集成電路各項(xiàng)性能參數(shù)為依據(jù)，結(jié)合基本的測(cè)試原理，使用測(cè)試系統(tǒng)對(duì)電流及電壓等主要參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)試。為有效解決現(xiàn)在高壓試驗(yàn)過(guò)程中存在的電源問(wèn)題，可利用全新的變頻電源及監(jiān)控系統(tǒng)，在保證設(shè)備安全的基礎(chǔ)上，減輕相關(guān)人員工作壓力。另外，試驗(yàn)管理與分析也可采用計(jì)算機(jī)來(lái)構(gòu)建專(zhuān)門(mén)的系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)這一系統(tǒng)的應(yīng)用，能正確反映出實(shí)際運(yùn)行情況，這在生產(chǎn)監(jiān)控上能起到十分重要的作用。

2 電氣自動(dòng)化對(duì)數(shù)字技術(shù)的具體應(yīng)用

電氣自動(dòng)化領(lǐng)域當(dāng)中，對(duì)數(shù)字技術(shù)而言，主要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及先進(jìn)電氣系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)數(shù)字化技術(shù)的合理應(yīng)用，能有效較少傳統(tǒng)設(shè)備投入，這樣能使設(shè)備的操作更為便捷，并實(shí)現(xiàn)提高試驗(yàn)等操作的準(zhǔn)確性的目標(biāo)。此外，通過(guò)對(duì)互感器及光纖網(wǎng)等的引入，還能從根本上保證網(wǎng)絡(luò)安全及技術(shù)應(yīng)用有效性。比如自動(dòng)化儀表實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和自動(dòng)化，由于其定位十分明確，且平衡性良好，所以在目前得到了十分廣泛的應(yīng)用。實(shí)踐表明，應(yīng)用數(shù)字技術(shù)不僅能有效增加技術(shù)含量，還能提高相應(yīng)的市場(chǎng)份額，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前的電氣自動(dòng)化，對(duì)數(shù)字技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用率超過(guò)70%，表現(xiàn)出良好前景，驗(yàn)證了這一領(lǐng)域中，數(shù)字技術(shù)的有效性與可靠性。

另外，通過(guò)對(duì)數(shù)字技術(shù)合理應(yīng)用，不僅能使電氣自動(dòng)化的自查與自用更為有效，提高通信能力，使決策的信息量更為豐富，實(shí)現(xiàn)智能化目標(biāo)，而且還能提高標(biāo)準(zhǔn)化，使結(jié)構(gòu)層次更為清晰，在節(jié)省投資的同時(shí)，保證質(zhì)量。換言之，利用開(kāi)放性系統(tǒng)能為電氣應(yīng)用及技術(shù)改革創(chuàng)造良好條件。數(shù)字技術(shù)與電氣自動(dòng)化之間的充分結(jié)合除了能帶來(lái)更高的性?xún)r(jià)比，還能在其它領(lǐng)域有所應(yīng)用。比如，采用數(shù)字式變電站徹底傳統(tǒng)變電站[2]。對(duì)于數(shù)字式變電站，它主要采用基于微機(jī)化的信息采集及硬件配置模式，提高數(shù)字化水平，同時(shí)減少設(shè)備配置數(shù)量及其占地面積，并使設(shè)備及系統(tǒng)的操作更為簡(jiǎn)便，降低成本，達(dá)到自我管理及控制的根本目標(biāo)。

從數(shù)字技術(shù)自身角度講，不僅應(yīng)用簡(jiǎn)潔，而且具有很強(qiáng)的邏輯能力，可對(duì)數(shù)字量和模擬量進(jìn)行處理，并識(shí)別信息是否正確，有效減少資源投入，避免浪費(fèi)，在保證安全的基礎(chǔ)上，降低工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用僅需實(shí)施命令的正確傳達(dá)，所有操作都能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，除了能做到自我判斷與識(shí)別，還能通過(guò)光纖與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸。以IT技術(shù)為導(dǎo)向的現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)正不斷向電子商務(wù)領(lǐng)域發(fā)展，由于它在很多層面均能實(shí)現(xiàn)模擬監(jiān)控，比如管理和電氣自動(dòng)化之間的存取應(yīng)用。通過(guò)對(duì)外加微電子等的引入，還能使數(shù)字技術(shù)更加得到相關(guān)企業(yè)的重視，為這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用創(chuàng)造良好的宏觀環(huán)境[3]。

根據(jù)以上分析，結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)應(yīng)用成果，可將數(shù)字技術(shù)實(shí)際應(yīng)用具有的優(yōu)勢(shì)總結(jié)如下：

（1）和傳統(tǒng)變成接口有所不同，對(duì)數(shù)字技術(shù)而言，它是將開(kāi)放式平臺(tái)作為基礎(chǔ)的，能在保證使用效率的基礎(chǔ)上，縮短編程的周期。

（2）通過(guò)對(duì)Explorer和Windows等的應(yīng)用，能使數(shù)字技術(shù)具有更廣泛的應(yīng)用前景。這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)這樣的方式能形成統(tǒng)一平臺(tái)，使操作不再繁瑣和復(fù)雜。

（3）對(duì)輸入、輸出模塊進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行與檢測(cè)的過(guò)程中，需要以實(shí)現(xiàn)總線連接為前提，它能對(duì)所有智能化設(shè)備實(shí)施信息采集與核定，在節(jié)省時(shí)間的同時(shí)，降低成本。

3 電氣自動(dòng)化中數(shù)字技術(shù)的創(chuàng)新

現(xiàn)階段對(duì)數(shù)字技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用還存在很多弊端，比如由于實(shí)際應(yīng)用時(shí)間還比較短，使標(biāo)準(zhǔn)模式無(wú)法實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一，而且缺少相關(guān)人才，設(shè)備及系統(tǒng)的智能化水平有待提高。基于此，在技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，還應(yīng)重視并做好技術(shù)創(chuàng)新。

3.1 利用光纖進(jìn)行連接，使安裝實(shí)現(xiàn)就地化

實(shí)踐中應(yīng)使用光纖來(lái)連接，并采用智能終端來(lái)采集與控制數(shù)據(jù)，采取這樣的方式能有效提高數(shù)字技術(shù)應(yīng)用有效性與可靠性。另外，采用標(biāo)準(zhǔn)化接口還是保證自動(dòng)化能夠良好運(yùn)行的關(guān)鍵基礎(chǔ)，對(duì)此需要將TCP/IP作為標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，以此解決相關(guān)問(wèn)題。如此一來(lái)，能滿(mǎn)足所有類(lèi)型用戶(hù)提出的基本需求，包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換，同時(shí)還能對(duì)智能結(jié)果予以?xún)?yōu)化，實(shí)現(xiàn)保證通訊質(zhì)量的目標(biāo)。

3.2 GOOSE實(shí)際應(yīng)用

GOOSE（Generic Object Oriented Substation Event）的提出與應(yīng)用可謂是設(shè)計(jì)與裝置的一次重要革命，其報(bào)文通信協(xié)議棧如圖2所示[4]。首先，它能對(duì)二次回路進(jìn)行改良，使工程的調(diào)試更容易被理解，并為實(shí)際應(yīng)用提供方便；其次，它在自動(dòng)化領(lǐng)域中的重要作用在于測(cè)控裝置與智能化終端之間的信息交互，能對(duì)包含主變、開(kāi)關(guān)與母線在內(nèi)的部分進(jìn)行有效控制，同時(shí)具備重合閘等重要功能，對(duì)測(cè)控裝置予以有效保護(hù)；再次，能對(duì)傳統(tǒng)的二次回路進(jìn)行有效改良和替代，依托于智能化終端，能使所有類(lèi)型的非電量信息均得以便捷且正確的操作控制；最后，利用雙網(wǎng)配置形式，在簡(jiǎn)潔方便的基礎(chǔ)上，使結(jié)構(gòu)層次更為清晰，實(shí)現(xiàn)對(duì)接口組屏的有效集中。另外，通過(guò)對(duì)MMS網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，還能對(duì)IED和主機(jī)進(jìn)行通信管理，用于實(shí)現(xiàn)聯(lián)閉鎖和跳閘保護(hù)等功能。

圖2 GOOSE報(bào)文通信協(xié)議棧

3.3 提高程序化操作重要理念

對(duì)執(zhí)行力而言，它一直以來(lái)都是企業(yè)重視的能力，同時(shí)數(shù)字化在現(xiàn)在也占據(jù)相同的地位。調(diào)度指令下達(dá)之前，需要完成很多前期工作，比如經(jīng)過(guò)核實(shí)的票據(jù)應(yīng)先將其存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)中，然后在實(shí)際操作以前，設(shè)置專(zhuān)門(mén)的預(yù)界面，用于完成各類(lèi)設(shè)備的核實(shí)和確認(rèn)。這樣一來(lái)，對(duì)系統(tǒng)功能的優(yōu)化和完善是十分有利的，為自動(dòng)化與數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電氣自動(dòng)化及其數(shù)字技術(shù)實(shí)際應(yīng)用日益擴(kuò)展，由于在當(dāng)前的信息化產(chǎn)業(yè)中屬于高新技術(shù)，所以和人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)，重要性與必要性正不斷凸顯出來(lái)。在重視并做好數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，還應(yīng)注重技術(shù)創(chuàng)新，使其能夠滲透到更多層面，如設(shè)計(jì)和管理等，從而使技術(shù)發(fā)揮出更好的作用效果。