電氣工程中的電氣自動化技術研究

棗莊科技職業學院 張大偉

1 電氣自動化的技術優勢分析

電氣自動化是一門綜合性較強的學科，其中涵蓋了諸多方面的內容，如信息技術、控制技術等等。在電氣工程領域中，該技術之所以能夠在短短幾年中得到大范圍的推廣普及，與技術本身的各種應用優勢有著直接關系。通過對電氣自動化技術進行深入具體地研究后，將其技術優勢歸納為以下幾點：

其一，可靠性高。對于傳統的控制系統而言，其整個控制過程中必須借助控制器來完成，如果被控對象的復雜程度較高，那么僅僅憑借控制器很難達到精確控制的要求，由此可能會導致控制過程達不到預期的效果，在一些不可預見的因素影響下，被控對象會出現失控的情況。同時，還可能對控制模型的設計造成影響。若是上述問題不能得到有效解決，則控制模型的準確性也就無法得到保障，由此可能會使自動化控制系統的作用得不到最大限度地發揮，而被控對象的運行效率也將受到一定程度的影響。以電氣自動化技術為核心研發出來的智能型控制器，能夠使被控對象模型設計的工作量大幅度減少，很多控制問題得到了有效解決，在此基礎上，電氣工程的運行可靠性得到進一步提升。

其二，智能調控。在電氣自動化系統的應用中，智能調控是核心部分，它使被控對象的響應時間大幅度縮短，實現了隨時調節和控制的目標，在這一前提下，被控對象的性能顯著提升。不僅如此，電氣自動化系統還可進行自我調節及遠程調控，電氣自動化系統的這種性能優勢，為電氣工程自動化控制目標的實現奠定了基礎。

其三，一致性。以電氣系統化技術對相關數據進行處理的過程具有較強的一致性。電氣自動化系統的控制對象多數都是電氣設備，控制效果與自動化控制系統的性能有著密切的關聯，如果被控對象發生改變，則可能會造成預先設定好的控制模式無法實現，從而無法達到預期的控制目標。所以在對電氣自動化系統進行設計時，尤其是控制對象常常會發生變化，要結合實際對問題進行全面具體分析，對各項控制要求進行審查，確保一致，進而達到有效控制的目的。

2 電氣自動化技術在電氣工程中的應用

電氣工程由于涉及的領域較多，從而使得工程本身具備了綜合性及復雜性的特點，為對各種電氣系統及相關設備的運行狀況進行有效地控制，可在電氣工程中，對電氣自動化技術進行合理應用。

2.1 具體應用

2.1.1 在電廠中的應用

在不同類型的電廠，電氣自動化技術的應用領域有所不同，雖然如此，在具體的應用中，基本都是以分層分布系統為主，該系統歸屬于網絡系統的范疇，工業以太網是系統構成中的核心部分，各種數據的實時通信，全都是基于以太網來實現的，與控制中心與工作站之間的通信等等。電氣自動化技術借助分層分布測控系統可對廠內各個控制單元進行監控。對火電廠而言，應用電氣自動化技術可實現機、爐、電的一體化控制，及時匯總和分析設備運行狀態，快速查出和排除設備隱患，確保火電廠發電機組始終處于正常運行狀態，減少因設備故障給企業生產帶來影響。電氣自動化技術還可將單元爐機組進行聯合控制，便于實時采集單元爐機組的各項數據，提高火電電網的狀態監控效率。對水電廠而言，應用電氣自動化技術可實現全廠設備的自動化運行，包括單機運行自動化、公用設備運行自動化等，可大幅度提高水電廠供電系統的安全運行能力。

2.1.2 在電力調度中的應用

對于電力系統而言，調度是一項較為重要的工作，直接關系到系統的運行效率，可將電氣自動化技術在電力調度中進行應用，據此建立調度自動化系統，借助計算機網絡系統、中心服務器、工作站、顯示器等軟硬件設備，實現對電網各項業務的實時監控和快速調度。同時，電網調度自動化系統還可連接發電廠、變電站、工作站等終端，對區域內的電力系統網絡實施自動化調度。

2.1.3 在變電站的應用

目前，自動化操作系統已經替代了變電站中的部分人工操作，在規避人工操作失誤、提高變電站運行效率等方面，該系統的作用得到充分發揮。通過技術的應用，能夠實現對變電站運行情況的實時監控，在出現安全隱患時可在最短的時間內采取排除措施，使變電站始終保持安全、穩定、可靠的運行。隨著電氣自動化的應用范圍越來越廣，部分變電站已經實現了“無人值班”，在節約成本的同時，提高了變電站的運行水平，推動了變電站運行管理步入信息化、智能化時代。在“無人值班”管理模式下，變電站還要解決一些技術問題，確保電氣自動化技術與其他技術無縫對接，滿足變電站自動化運作需要。

2.1.4 在配電網中的應用

在我國配電網運行中，電氣自動化技術的應用范圍較小，未能形成較大的應用規模。當前，我國應用電氣自動化技術構建起的配電自動化模式，其中比較典型的是集中控制的配電自動化模式。我國應用較為普遍的配電自動化模式為前兩種模式，這兩種模式都是分布式結構，能夠建立起主站與子站之間的聯系。由于我國配電網對電氣自動化技術的應用尚處于初級階段，所以使得電氣自動化技術在該領域具備良好的應用前景，為此我國配電網建設要積極推進電氣自動化技術的應用。

2.2 發展趨勢

為使電氣自動化技術在電氣工程中得到更加廣泛的應用，在未來一段時期，電氣自動化技術應當朝著如下方向發展：

2.2.1 智能化方向

通常情況下，在電氣工程中，一次設備與二次設備之間的安裝距離較遠，有的在幾十米左右，有的甚至達到上百米。為實現對一次設備的控制，需要借助電纜將二者連接到一起。而一次設備實現智能化之后，可以在設計布局時，借助二次設備的信號采集功能來對一次設備進行精確控制，由此便可以減少線纜的設置，不但降低了前提的建設成本，而且后期的運行維護成本也隨之降低，控制效果大幅度提升。可將，在未來一段時期，電氣自動化技術在電氣工程中應當以智能化的應用為主要發展方向。

2.2.2 在線監測

在電氣工程中，為保證發電機、變壓器以及斷路器等設備的運行穩定、可靠，需要對相關的參數進行實時監測，因此，電氣自動化技術應當滿足電氣工程在線監測的要求，同時，還應當能夠對一些重要參數可能出現的變化進行預測，由此可以判斷設備發生故障的可能性，進而達到延長設備使用壽命的目的。

2.2.3 光電一體化

在電氣工程中，互感器是比較重要的設備，其最為突出的作用是對輸電線路上的高電壓及大電流進行調整，從而使其保持在允許的范圍內，而當前應用的電力互感器在調控方面存在一定的缺陷，如當線路中的電壓等級過高時，無法達到絕緣的效果；輸出的信號無法與微機進行直連；信號動態變化范圍較小，增大了飽和狀態下畸變的可能性。為了解決電力互感器存在這些缺陷，在未來一段時期，應當加大光電一體化互感器的研究力度，保證信號的有效傳輸，只有這樣，才能使電氣自動化技術在電氣工程中得到更為廣泛的應用，也才能使其作用得以最大限度地發揮。

3 結論

綜上所述，電氣自動化以其自身所具備的諸多技術優勢，在電氣工程領域中的諸多方面得到了廣泛應用。在未來一段時期，應當不斷加大對電氣自動化技術的研究力度，針對其中的存在的不足和缺陷進行優化，并開發新的技術，以此來為電氣工程服務，這對于推動電氣工程領域的持續發展具有重要的現實意義。