電氣工程及自動化技術的應用及發展

熊浩 湖北工程學院新技術學院

背景：我國電力行業在近些年取得了快速發展，各種技術越來越成熟，為保障我國基礎建設做出了重要的貢獻，同時也保證了我國基礎建設對于電力需求，但是隨著信息技術不斷發展，促進了電氣工程以及自動化技術快速發展，各個自動化技術不斷應用于電網系統，極大提高了電網系統的穩定性以及可靠性，提高了企業的自動化程度，同時減少了企業的運營成本，保證了企業的經濟效益。

1.電氣工程自動化控制技術的應用現狀分析

1.1 電氣自動化應用范圍

我國電氣自動化技術已經取得了很大發展，工業控制一體化控制目標已經實現，信息化程度不斷增強。電氣自動化技術在工業生產過程中主要應用在兩個方面。第一方面，電氣自動化技術可以對很多工業生產的過程進行有效的監督管理，確保工業生產的產品質量安全可靠，同時也提高了企業的生產效率。同時使用電氣自動化技術可以采集生產過程中大量的實時數據，這些數據可以進行分析統計，有利于制定科學合理的生產計劃，減少企業的運營成本，提高企業的經濟效益。另外一方面，電氣工程及其自動化技術可以監控系統的運行狀態，及時檢測系統各種潛在的風險，同時監控關鍵參數來判斷系統的運行情況，同時一旦系統出現意外的事故，電力系統能夠在很短的時間制定科學有效的解決方案，把影響降低到最低，最大限度地保護人力和物力資源，保證企業的經濟效益。

1.2 電氣自動化提高了企業的工作效率

隨著信息化技術不斷發展，電氣自動化技術已經發展到一個很成熟的階段，現在在工業生產過程中，管理人員可以通過電氣自動系統很容易地來控制整個工業流程，同時可以監控各個工業環節的運行狀態。這里可以使用最常見的自動化控制系統為例，在工業生產的運行控制過程中，相關技術人員可以通過PC、PLC等不同電氣控制系統進行遠程控制各個環節的執行器來控制整個流程的運轉情況，這樣技術人員不用去實際現場，就可以掌握整個系統的運行狀態，大大提高了工作效率，同時也使得系統的維護更加方便快捷。另外一方面電氣自動化系統的出現也降低對技術人員的要求，他們在實際工作的過程中只需要掌握如何使用終端的控制軟件以及常見問題的解決方案即可，這樣就可以大大提高企業運行的效率。

1.3 電氣自動化設備的特點

電氣工程自動化設備需要控制整個系統的運行狀態，需要檢測系統中很多參數的變化，因此電氣自動化設備在實際安裝過程中需要設備控制點分布在系統的各個環節，這樣能對整個系統的運行過程做全面的監控。同時電氣自動化設備的配電設備的安裝和操作也非常特殊，安裝過程的過程也很繁瑣，需要集合不同的實際安裝環境進行合理的安裝。同時配電設備要進行科學合理的功率計算，要保證一定的安全裕度，同時可以采取雙回路的供電方式，保證系統能夠安全可靠的運行，對于意外停電系統也可以繼續運行，使得工業生產能夠正常進行，減少企業的經濟損失。

2.電氣工程自動化控制技術的發展方向

2.1 智能變電站

智能變電站是結合信息化技術誕生的產物，其中涉及到了自動控制、儀器儀表、大數據、物聯網等新型技術。能夠通過可靠的傳感器自動檢測電路出現的故障，并進行智能分析和智能決策，能夠最大程度提高電力行業的供電質量以及供電可靠性。智能變電站是國家比較推崇新型變電站，它的基本特征就是環保性、經濟性、可靠性以及智能性，符合我國“五位一體”的戰略格局，它能夠使用清潔能源同時減少有害氣體的排放，減少了對生態系統的破壞。另一方面，依靠先進可靠的信息化技術，能夠建立可靠而且強大的電網結構，最大程度地保障供電質量的可靠性和安全性，同時提高供電效率。另外智能變電站還擁有用戶體驗功能，能夠和用戶進行交流，共享用戶信息，鼓勵用戶積極參與電網調控的環節當中。

智能變電站在建設過程中主要采用的是電子變壓器和初級設備智能設備，實現設備的初級智能化。另外，利用基于IEC61850通信協議的變電站自動化系統能夠自動實現二次設備的組網過程。同時智能化系統配合著無縫連接系統，可以提高變電站的信息交互協同、信息整合以及集成的特點，建立一個完善可靠的數字系統。

2.2 電廠自動化

電氣自動化技術其中一個重要應用的場合就是發電廠。這些年風力發電取得了很大的發展，在風力發電過程中就需要電氣自動化技術作為技術保障。風力發電設備包括主發電機、葉片、自動迎風轉向裝置、葉片控制、監控和保護系統以及安裝。實現風力發電的自動化的過程就要求風電裝置能夠當地風力條件自動調整設備的姿態，得到發電效率最高，同時還能夠對發電設備進行監控。另一方面，火電發電是人們最早使用的發電方式。一般的火電發電系統是相互獨立的，需要建設設備運動系統、數據監控系統、信息監控系統、設備管理系統、故障管理系統和二次電力保護系統。

2.3 電力調度自動化

電力調度自動化就要求電力網絡能夠根據用戶的用電需求自動安排電力的調度，這就要求電網系統能夠進行快速計算以及合理分配，那么對電網的自動化要求就很高。一般的調度系統是由信息處理系統、信息收集和傳輸系統、命令傳輸和執行系統組成。建立基于計算機的電力監控系統，可以實現對設備自動化系統、電力負荷系統、電力調度系統、電力系統的監控。工作人員不僅可以詳細了解整個電力系統的運行狀態，還可以有效分析電力負荷情況和偶然光轉換情況，分析系統中存在的問題，實現自動調度工作，并將用電情況反饋給系統。

結語：綜上所述，電氣自動化技術對于電力行業發展至關重要，未來的電力行業一定越來越自動化和智能化，希望本文論述的內容對相關讀者有一定的參考作用。