談電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用研究

盧龍飛

摘? 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)與科學(xué)技術(shù)的綜合發(fā)展，電氣工程成為我國現(xiàn)代化科技技術(shù)領(lǐng)域中的代表，社會(huì)的發(fā)展促使對(duì)電力方面的需求越來越大，當(dāng)然我國的電力建設(shè)的水平也是在不斷進(jìn)步與創(chuàng)新的。本文主要對(duì)電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：電氣工程;電氣自動(dòng)化;應(yīng)用;研究

一、電氣自動(dòng)化的特點(diǎn)

由于電氣自動(dòng)化控制量相比熱工控制量，其操作運(yùn)行時(shí)與控制的要求中有諸多不同。對(duì)于相對(duì)熱機(jī)設(shè)備，電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)控制的信息采集對(duì)象較少、數(shù)量較小、操作頻率低，但是要求快速和準(zhǔn)確。電氣設(shè)備的保護(hù)自動(dòng)裝置需要較高的可靠性，動(dòng)作速度快。而且需要較高的對(duì)抗干擾性。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)以順序控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為主，相對(duì)聯(lián)鎖保護(hù)多。所以機(jī)組電氣系統(tǒng)歸入DCS控制，需要控制系統(tǒng)具備較高可靠性。除了實(shí)現(xiàn)正常的起停與運(yùn)行操作，更重要的是能夠做到實(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示運(yùn)行狀態(tài)異常及事故狀態(tài)下的狀態(tài)及數(shù)據(jù)，而且提供相對(duì)應(yīng)的操作指導(dǎo)以及應(yīng)急處理的措旋方法，以保證電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)挖制在安全合理狀態(tài)下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)工作。

二、電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1、計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)

電力系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)便采用了電氣自動(dòng)化控制技術(shù)。利用電氣自動(dòng)化控制技術(shù)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可對(duì)所有信息進(jìn)行采集、接收、反饋以及綜合處理。電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)信息處理中的主要作用是：輸入并顯示相關(guān)參數(shù)、計(jì)算機(jī)性能計(jì)算、打印報(bào)表、事故預(yù)警以及數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)追憶等。

2、汽機(jī)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)

我國早期汽機(jī)控制使用液壓控制系統(tǒng)，到了20世紀(jì)80年代，因?yàn)榭刂圃O(shè)備、電氣元件以及電液轉(zhuǎn)換器可靠性的提升，而且使用高壓抗燃油伺服機(jī)構(gòu)，使得電調(diào)系統(tǒng)較多的為汽機(jī)配套，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速、電功率、調(diào)節(jié)級(jí)后壓力三個(gè)回路控制，接應(yīng)力啟動(dòng)功能和閥門管理。控制汽輪發(fā)電機(jī)組由盤車開始，依次沖轉(zhuǎn)，暖機(jī)，升速，閥切換，并網(wǎng)，帶初負(fù)荷，加負(fù)荷，直到正常運(yùn)行。參加電網(wǎng)的一次調(diào)頻及接受電網(wǎng)的調(diào)度來改變負(fù)荷。不但保證機(jī)組安全，并且達(dá)到了在運(yùn)行狀態(tài)變化中，盡量延長(zhǎng)機(jī)組壽命，以及穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程中盡量提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性。

3、在交通領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著國家的進(jìn)步以及社會(huì)的發(fā)展，交通運(yùn)輸已成為一項(xiàng)必不可少的元素，交通行業(yè)的飛速發(fā)展離不開電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的支持。例如，對(duì)于地鐵而言，從其內(nèi)部構(gòu)成的大、小元器件到自動(dòng)化控制開關(guān)，每一處都體現(xiàn)著自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用。

4、在綜合自動(dòng)化技術(shù)和智能保護(hù)中的應(yīng)用

我國對(duì)智能保護(hù)和綜合自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)原理展開了大量研究，目前，我國的綜合自動(dòng)化在國際已處于領(lǐng)先水平，智能自動(dòng)化保護(hù)技術(shù)也位于國際前列，研制的分層式綜合自動(dòng)化裝置能夠適用于各種電壓等級(jí)電站。將先進(jìn)的綜合自動(dòng)化控制理論、人工智能理論、自適應(yīng)理論、微機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等引入到電力系統(tǒng)的自動(dòng)化保護(hù)裝置中，對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化保護(hù)的新原理進(jìn)行了研究，使得保護(hù)裝置更加智能化，大大提高了電力系統(tǒng)的安全水平和系統(tǒng)的可靠性，使得新型保護(hù)裝置具有智能控制的特點(diǎn)。

5、機(jī)、爐協(xié)調(diào)系統(tǒng)

作為火電站主控系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)具有很重要的意義。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)主要的任務(wù)是控制好機(jī)組的各項(xiàng)輸入和輸出之間的質(zhì)量的平衡和能量的平衡。并且不斷消除對(duì)運(yùn)行過程中所造成的內(nèi)、外干擾。為了滿足電網(wǎng)對(duì)于機(jī)組負(fù)荷的需求量，使得機(jī)組可以穩(wěn)定正常的運(yùn)行。協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的主要功能是參與調(diào)峰和調(diào)頻，接受電網(wǎng)的負(fù)荷調(diào)度，控制鍋爐和汽機(jī)間的能量輸出和輸入的平衡，協(xié)調(diào)輔機(jī)設(shè)備的實(shí)際能力和機(jī)組出力，協(xié)調(diào)鍋爐內(nèi)的諸如燃料、送風(fēng)、給水、引風(fēng)等子系統(tǒng)的控制動(dòng)作等。

6、在服務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用

服務(wù)行業(yè)雖不直接參與生產(chǎn)活動(dòng)，但是由于人們對(duì)于物質(zhì)生活水平的要求不斷提升，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用也逐步廣泛并且在應(yīng)用要求方面也越發(fā)嚴(yán)格。其中，以電子產(chǎn)品為例，現(xiàn)代社會(huì)中，人們?cè)絹碓搅?xí)慣于非現(xiàn)金結(jié)賬即刷卡結(jié)賬，在POS機(jī)的應(yīng)用中就體現(xiàn)著自動(dòng)化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，此外，電梯、電玩機(jī)、自動(dòng)麻將機(jī)等也都是自動(dòng)化控制系統(tǒng)在服務(wù)領(lǐng)域中的應(yīng)用成果。

7、電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

電氣自動(dòng)化的在電氣工程電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用形成了電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成包括大屏幕顯示器、中心服務(wù)器、工作站、打印設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合電氣工程系統(tǒng)中的特有局域網(wǎng)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的全過程，并且合理有效的實(shí)現(xiàn)了電氣工程中的發(fā)電廠、下屬級(jí)別的調(diào)度中心以及終端變電站自動(dòng)化連接，所以，電氣工程對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以針對(duì)電氣系統(tǒng)實(shí)行實(shí)時(shí)性的評(píng)估預(yù)測(cè)，通過電氣系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的累計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)電力負(fù)荷實(shí)行經(jīng)濟(jì)合理的電網(wǎng)調(diào)度，電氣自動(dòng)化技術(shù)可以幫助電氣系統(tǒng)及時(shí)采集、處理和監(jiān)控電力數(shù)據(jù)，在電力數(shù)據(jù)的支持下進(jìn)行電網(wǎng)運(yùn)行狀況的安全分析。

8、電氣工程管理中的電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

電氣工程中的管理充分體現(xiàn)了電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，并在自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用過程中側(cè)重于編程上的調(diào)試，通過對(duì)儀表的工程管理進(jìn)行分析，傳統(tǒng)的儀表管理工作集中在流量、溫度、壓力以及液位儀表的顯示等內(nèi)容上，引入自動(dòng)化技術(shù)后，儀表管理的工作內(nèi)容轉(zhuǎn)向基于集中PLC和集散DCS控制系統(tǒng)自動(dòng)化的管理上，可以對(duì)多個(gè)溫度、流量和壓力進(jìn)行集中采集數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)控制、輸出控制以及最終處理，保障儀表管理和控制的精確性和穩(wěn)定性。

9、電氣自動(dòng)化在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)通過以太網(wǎng)、過程控制單元以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)，在實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)一般使用分層結(jié)構(gòu)布置。其中，發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中過程控制單元是指實(shí)際運(yùn)行生產(chǎn)中的單元，通過監(jiān)控生產(chǎn)單元的熱電阻、脈沖量等信號(hào)，通過對(duì)相應(yīng)單元的實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于所監(jiān)測(cè)信號(hào)的及時(shí)處理，對(duì)于一些相應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)處理，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)發(fā)電廠生產(chǎn)過程的檢測(cè)與控制。首先是電力一次設(shè)備智能化。常規(guī)電力一次設(shè)備和二次設(shè)備安裝地點(diǎn)一般相隔幾十至幾百米距離，互相間用強(qiáng)信號(hào)電力電纜和大電流控制電纜連接，而電力一次設(shè)備智能化是指一次設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)考慮將常規(guī)二次設(shè)備的部分或全部功能就地實(shí)現(xiàn)，省卻大量電力信號(hào)電纜和控制電纜，通常簡(jiǎn)述為一次設(shè)備自帶測(cè)量和保護(hù)功能。如常見的“智能化開關(guān)”、“智能化開關(guān)柜”、“智能化箱式變電站”等。電力一次設(shè)備智能化主要問題是電子部件經(jīng)常受到現(xiàn)場(chǎng)大電流開斷而引起的高強(qiáng)度電磁場(chǎng)干擾，關(guān)鍵技術(shù)是電磁兼容、電子部件的供電電源以及與外部通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問題。其次，電力一次設(shè)備在線狀態(tài)檢測(cè)。

結(jié)束語

電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用可以促進(jìn)電氣工程的發(fā)展。因此，我們要從每個(gè)方面著手去提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的水平，使其能夠在電氣工程中充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，使電氣工程能夠安全運(yùn)行，從而提高電氣工程的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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