電氣自動化在電氣工程中的應用

李聰

摘 要：從電氣生產到最終消費的全過程之中所應用到自動化控制技術，就是電氣工程及其自動化。從目前的實際情況來進行分析，電氣工程及自動化涵蓋的專業十分的廣，其主要體現在電氣技術、電機技術信息與網絡操作技術之上，由此可見，其實質上就是一門覆蓋面積大且系統性較強的綜合性學科，該類學科的主要將電工技術與電子技術相結合、機電結合、強弱電結合、部分與系統相互結合在一起，可以確保學生更為直觀的了解并掌握計算機應用技術、電力系統自動化以及電氣控制等等方面的知識。

關鍵詞：電氣自動化；電氣工程；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

當前，國內社會經濟的迅速進步帶動了各方面技術水平的提高。尤其是電氣自動化技術在國內各電氣工程當中得到了更為普遍的應用，實現了電氣系統智能化、自動化控制與調節外，保障了有關設施運行管理的穩定性、安全性，并促進了國內工業生產的發展以及生活水平的提高。因此，我們的生產、生活對電力的需求越來越多，因此，電氣自動化技術的應用變得更為關鍵。

1 電氣自動化的基本概述

1.1 電氣自動化的基本概念及其構成

電氣自動化系統的基本組成內容有接收有關裝置信號傳輸的專門部分、對接收信號做出及時處理的部分、對電氣設備有關信號進行輸出的組成部分。另外，發電廠與變電站等執行終端和調度控制端為該系統不可或缺的關鍵部分。但電氣系統的此兩個構成部分卻擁有完全不同的工作內容，其根據順序實現自身的工作內容，進而對整個電氣系統的有效數據做出分析與控制。具體而言，其工作內容如下：首先，收集執行終端系統的運行信息和有關參數，進而由調度完成此部分作業；其次，對取得的電氣系統的運行情況做出準確的預測和詳細的剖析，此部分工作需要由控制端操作；最后，就是在電氣系統控制端對其進行預判并形成計劃指令后，再把有關設備的處理及參數調整等指令傳遞至執行終端，目的是保證按時、順利完成測控任務。除此之外，電氣系統的自動化系統具備遙信、控制、調整及遙測四項基本功能。

1.2 電氣系統自動化技術的基本定義

電氣系統自動化的實現前提為高科技計算機技術、通訊技術以及遠控技術等相互間的配合。所以，我們應當充分展現其在電力生產環節中以及電氣應用環節中的自我檢測及自我調節效用。還必須全面體現出元件及系統的自動保護、智能傳輸網絡數據及自動調節的功效，從而為電力生產的安全可靠、電氣工程的穩定高效等提供有力保障。

2 電氣自動化在電氣工程中的應用要點

2.1 電氣自動化工程控制系統中的DCS系統應用

DCS全稱為分布式控制系統，是當前應用較為普遍，較為受歡迎的一種計算機控制系統，該系統將位于中央控制室的監視軟件、CPU、計算機和PLC等裝置用一根穿行電纜進行連接，并以此來使斷路器的連接降低，并利用中央系統進行控制，讓控制器的輸入轉化為執行器，控制器輸出轉化為檢驗器。DCS由于其實用價值高，性能可靠被大量用于實際生產中，在實際中發揮了很大作用。DCS同樣也有不足，系統的模擬數字混合組成對系統可靠性能有很大影響，且DCS裝置價格昂貴，讓一些人對其失去興趣。

2.2 電網調度技術的運用

在電氣工程中，電網調度技術的運用即借助對電網調度的各類有關服務器和自動化系統的控制來實現這一技術的自動化。此類電氣自動化系統的設計與自動化技術的運用通常有下列三種實現途徑：首先，電網在實際運行當中的穩定性、高效性及安全性一般是通過經濟調度技術實現的；其次，電氣自動化系統有關負荷預測自動化的實現方式通常為借助對有關電氣設備運行參數及各項生產信息來達到的；最后，電氣自動化系統有關電網系統故障的查找、排除以及最終確定的及時性、有效性等是借助有關電氣裝置數據的顯示來實現的。

2.3 電氣自動化工程控制系統中的現場總線監控和遠程監控方式

最早研發的自動化系統是指系統本身不需要電纜線和應用材料，并且和軟件本身也沒有關系，單純模擬電路的系統，叫遠程監控系統。遠程監控系統各裝置運行獨立，雖然這樣有一定的好處，但是一旦出現問題，是沒有辦法及時做出警示的。加之該系統通訊速度不夠快，效率不高。因此，對于大型系統來說，存在較大的風險值，主要就用于監控小型系統。以采用現場總線設計和以太網技術一起作用來達到監控的目的的是現場總線監控方式，目前現場總線監控方式普遍應用于變電站的綜合自動化系統。通過不同種的線路設計，可以優化系統，并設計出符合不同功能的獨立監控系統。現場總線監控方式不僅集遠程監控系統的特點于一身，還減少了設備建設的投資開銷，優點突出。

2.4 在建筑行業的應用

在我國建筑行業是新世紀發展的典型行業，在短時間內，建筑行業在我過發展迅速，并且沒有減弱的勢頭，電氣自動化在建筑行業的應用也和明顯。現在建筑已經朝著智能建筑的方向不斷發展，更多的體現在高層建筑的使用，它將樓宇智能化、通訊系統和電氣安全系統相結合，利用電氣自動化技術，通過信息技術的及時傳遞和監測系統的全過程監控來執行任務，實現了智能建筑的建設。我們都知道建筑行業是個較為危險的行業。電氣自動化的應用不僅能滿足客戶的多樣化需求，還能避免在使用過程中漏電產生人生安全問題，有效的保護人們的人身和財產安全。

2.5 發電廠發散監控系統運用過程中自動化技術的應用

在發電廠的生產運行環節中，它的分散監控系統主要通過對以太網的監測、對過程控制單元的監測以及對有關設備數據通訊網絡的管控等幾個方面實現的，在它日常的生產運行過程當中，其內部各發散監控系統在一般狀況下均選取分層結構來進行布局。發電廠整個運行及生產過程中各項檢測與控制工作的實現是借助發散監控系統對有關過程控制單元的實時監測，對檢測到的某些信號做出有效處理等方面來實現的。

3 電氣自動化工程控制系統的發展趨勢

3.1 強化自動化系統集成的程度

我們國家自動化系統集成和其他國家相較而言，起步略晚，目前的系統集成化處在一個獨立化的層面，那么在具體開發的過程之中，各個電氣工程企業均會應用到一樣的系統操作平臺，不僅僅是這樣，還得要提升從事該項工作技術人員的自身專業水平，要將職工人員的創造力與主觀能動性充分的發揮出來，這樣一來對于加大自動化系統化集成十分的有利。

3.2 節能趨勢

（1）設計配電線路節能。建造廠房時，為設施輸送電力時配電線路的關鍵任務。在此過程中，配電線路會消耗一些電能，雖然相比于整個系統消耗的電能似乎很微小，不過當其不斷積累后電能的消耗就不可以忽視了。配電線路中耗損電流的主要緣故是電阻，要想減少輸電過程中損耗的電流，最先要對配電線路的電阻進行降低。

（2）設計無功補償系統的節能。配電設計電力工業企業時，選擇變壓器、電動機之類的感性負載要合理和科學，來提升部分所占很大比重耗損功率用電裝置功率的因數。或是無功功率人工補償的方法來使供配電系統節能的效果實現。此方法是的是系統增多無功功率補償裝置，對設施功率的因數提升，這種依照無功功率耗損進行人工無功補償的方法會因狀況不同產生變化。

（3）照明系統節能。照明系統是電力系統中用電量很大的一種系統，因此電力工業與企業的節能規劃里必須包含照明系統的制作。設計照明系統一定要依據設計說明具體的進行，通過認真嚴謹的計算各種生產場所需的照明燈具的功率密度值與照明照度值來確定設計對策。認真依據我國現行的照明使用要求來對照明功率數與亮度進行審核和計算，來使節能效果能實現。

3.3 要形成較為系統的自動化體系

對于電氣工程及其自動化技術來說，在其發展和使用過程中要對整個系統進行不斷的建設以及完善，通過不斷引進先進的電氣工程技術來形成建立起科學統一的自動化系統，從而有效提升電氣技術的科學化管理水平。在電氣系統運行的各個時期都要加強先進設計理念的引入，同時要充分利用現代化的管理思想來最大程度進行系統的開發，確保電氣工程企業能夠健康穩定的發展，有效提升電氣工程自動化平臺的獨立性。

4 結語

綜上所述，電氣系統的迅速發展為電氣自動化在電氣工程中應用的必然結果。把各種技術同通訊科技有機融合，完成電力的快速生產、傳輸及使用過程的自動化，進而保障電氣工程系統運行及管控的高效性、安全性與穩定性，為電氣自動化在電氣工程中運用的基本發展方向。

參考文獻：

[1]高岳.淺析電氣自動化在電氣工程中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015（18）.

[2]李亞峰.芻議電氣自動化在電氣工程中的應用[J].科技視界，2014（27）：84，139.

[3]閆海東，程世偉.淺析電氣工程及其自動化中存在的問題及解決措施[J].科技創新與應用，2015（06）：88-91.

[4]李莊飛.淺析電氣工程及其自動化中存在的問題及解決措施[J].山東工業技術，2015（12）：18-19.