電氣自動化在電氣工程中的應用淺析

摘?要：經濟技術和科學技術的不斷積累演變，電氣工程技術是衡量一個國家的現代化科技技術是否先進的標志，伴隨我國社會的高速發展，電力需求日益增長，相對應的電力建設的水平同樣在進步和創新。本文側重對電氣自動化在電氣工程中的應用情況實行簡要分析。

關鍵詞：電氣自動化;電氣工程;應用

電氣自動化應用于電氣工程的生產活動中，具有可靠和高效特性，人類生活與起居不知不覺中得以改變，以及伴隨電氣自動化技術的發展與創新，大大提高了電氣系統自動控制和調節能力，也向著智能化的方面發展。

1 電氣自動化的必要性

由于我國快速發展，綜合國力已經明顯提升，各行各業技術向現代化及智能化的方面發展。智能化是指機械設備能夠隨著人的思想意愿活動，十分高效的解放了人力。技術和設備的智能化，已經在電氣工程中得到了廣泛的應用，如診斷故障、PLC（可編程邏輯控制器）應用。PLC提供理論依據，控制系統運行的多種環節得以協調。智能化設備加快了資料數據的分析處理速度，模型的建立，有助于進行電氣自動化系統管理。電力系統已經和人類生活密不可分，運行假設出現了問題，對人類的日常生活及工作，將造成嚴重的影響，甚至于威脅到人類的生命財產。實時進行監控電氣自動化設備，意義重大，設備運行的參數得以實時分析及整理，安全隱患就能夠得到及時的發現，同時措施處理得當，可以有效避免部分不應該發生的事故。電氣自動化技術也可記錄設備反常的參數，有助于分析判斷產生問題的原因，從而使得電力系統的安全運行得到了保障。

2 電氣自動化工程控制的設計思想

2.1 遠程監控

一個計算機的終端同時監控著多個不一樣空間的電氣設備，稱為遠程監控，此方式能夠有效避免空間因素的制約，讓電氣工程靈活性明顯增加，確保各個不同地點的電氣設備能夠運行穩定，使得系統監控成本得以降低。然而，遠程監控同樣有弊端，由于極易受限于通訊速度，但是電廠的通訊信息量通常是巨大的，遠程監控設備上的通訊往往不能滿足需要，在較大規模的工程，往往難以實現。因此，此技術只能應用于規模相對較小型的電氣工程設備。

2.2 集中監控

（1）把工作系統的所有功能環節全部集合在一個平臺上進行處理，稱為集中監控，此方法相對簡單，整個維護也簡便易行，集合控制程序不會明顯受到控制站的影響。然而，整合了多功能一起工作，就增加了處理器的負擔，限制了整個系統的工作效率。

（2）隨著監控系統的共同電氣設備的增加，控制的對象也相應增加，明顯增加增加了主機工作任務的負擔，要避免此情形，投入電纜的數量要明顯增多。但是電纜的長度延長，就容易產生不可控制的影響因素，使得整個監控系統的穩定系數也相應減少。

（3）隔離刀閘上的輔助點電線連接往往發生短路，可導致到電氣工程設備不能正常運轉，若為二次接線，將影響它的安全性、安檢性及維護性，相對雜亂的接線可導致數控系統產生事故的頻率增加。集中監控提高了部分的工作效率，由于需要相對比較高的技術，耗材和工作量增多，引起使用成本增加。

2.3 現場總線監控

現場總線監控是當今電氣工程領域應用最為廣泛的技術，根據項目的發展需要，量身定制的管理方案，將專業的連接設備和監控系統聯系起來，能夠減少電纜安裝設備，能夠減少先期投入和后期維護的成本。應用計算機把各個設備通過網絡連接在一起，但是它們是相互獨立的，卻有獨具的功能，不管哪個設備出現問題，只需要單獨維修此設備，整個網絡運行不受影響，也沒有受到損害，由于有各部分功能獨立的特點，裝置之間的網絡組態極為靈活，在一定程度上提高了系統的可靠性[1]。綜上所述，現場監控的設計理念非常適用于電氣工程，值得推廣。

3 電氣自動化技術在電氣工程中的應用

3.1 電網調度

電網的調度自動化是依靠服務器和相關系統來完成，憑借經濟調度，保證電網的穩定安全是其首要功能;另一功能是實時監測及分析相關運行數據，完成對電力系統負荷的自動預測;再一功能是依靠相關數據，能夠快速尋找到電網系統發生事故的地點，有效提高了排除故障能力，有助于提升電網調度中心的辦事效率，確保各項數據信息的準確性[2]。傳統技術的電網調度能力較低，只要電網系統產生故障，往往易發生大范圍及長久的停電事故，查明事故原因后才可維修，費時且費力。若應用電氣自動化技術來控制，能夠提高電網系統的穩定性，同時可憑借數據庫，大致評估將來某段時間的電網系統，用電量可得到實時平衡。即使出現了用電故障，系統能夠自動定位故障點，就近快速排除故障，從而減少損失。由于傳統的設備發生故障后才能查出原因，電氣技術非常容易干擾整體電氣工程，此過程極有可能產生偏差，電氣自動化技術則能夠給于高效解決。通過實時的監控電氣設備，采集及分析數據，潛在問題可以得到及時發現，防止故障的產生。由于具備靈活性，能夠快速及準確尋找出故障點，防患于未然，可有效避免經濟損失，同時也大大減少了維護設備的費用。

3.2 變電站

變電站的工作，大部分是通過人工操作而實現的，部分數據上的誤差產生難以避免，以至于降低了變電站的工作效率，想要避免此類誤差，通常采取人工24小時的輪班，結果是嚴重浪費了人力資源。采取電氣自動化技術進行全面的監控電氣設備，同時把監測到的數據傳到終端，此方法能夠第一時間發現故障。還有，應用計算機對電氣工程中的運行實現自動控制，無人值守代替了24小時輪班，既能夠縮小數據誤差，又可避免浪費人力資源，變電站工作的可靠性得到加強保證。目前，智能化技術替代以往的手工操作，微機化替代陳舊的電磁式，使得整個操作過程能夠做到完全可視化，結果一目了然，滿足了現代化工作發展的需要。

3.3 發電廠

發電廠的監控系統是憑借太網、過程控制單元和相關數據通訊網得以完成，布置形式為分層結構。過程控制單元指實時工作的單元，憑借實時監控運行過程單元的脈沖量和熱電阻等數據，并且給于及時處理，最終完成整個工作過程的檢測和控制，由于控制系統屬于分散性質，顯示及操作功能能夠得到集中。一個工作站存在兩種模式：一個是工程師，另外是運行員。設置系統參數為工程師工作站主要的職責，以便維護系統的工作運轉;接收實時的信息及對指令的發送為運行員工作站的主要的職責，同時把整合的相關信息傳送給工程師工作站。電氣自動化技術甚至于能夠生產過程動態監控設備，使得系統能夠相對比較安全穩定運行，也有利于工作人員進行控制工作。

4 電氣自動化技術未來發展趨勢

（1）電氣自動化技術未來發展趨勢，技術人員專業化。專業技術人員業務素質必須提高，可成立專業電氣設備人才以備需求，企業越發注重技術人員培養工作[3]。培訓時，不僅要專業技術人員懂得系統安裝，更需使他們能夠掌握系統的工作原理及專業操作技能，獨自判斷及分析系統產生故障原因，設備的后期維修保養工作能夠得一保證。企業通過培訓員工，系統發生故障后他們能夠立刻查明根本原因，并且有迅速排除故障能力。

（2）整合升級系統，開發完整一致標準的系統平臺，實行電氣自動化工程控制系統的統一性發展[4]，提升應用的水平。計算機網絡是未來世界必然發展趨勢，電氣自動化技術也同樣必須積極進行融合，通過對電氣自動化技術進行整合，成功融入了云計算及巨型計算機技術，就可以緊跟電氣自動化技術未來發展趨勢。由于計算機網絡技術的廣泛應用，導致人類日常生活，工作方法，以及思想觀念都發生了很大程度的改變，工作效率大幅度提高，也有利于企業穩步及高速發展，是企業重點的發展方向。

（3）科學技術發展及創新，使得電氣自動化技術也必須跟上創新及發展的腳步，取得更多科研成就，以滿足新興產業的發展需要，要求開發人員需具備較強的創新意識，增強創新的能力[5]。電氣自動化企業不僅需力爭實現各種具有戰略性的目標，還要有不斷強化提高創新水平的能力，以及融入各種與時俱進的先進技術。企業還必須憑借高科技技術，不斷提升產品設備的科技含量，通過創新，使得產品變得富有特色。因此，企業加大革新技術幅度，很抓產品質量，力爭與國際標準接軌，使得國家的戰略性目標能夠完成實現。

（4）人工智能在各個領域將得到廣泛應用，電氣自動化技術也將同樣如此，是社會未來發展的必然趨勢[6]。電氣自動化工作必須運用現今新的網絡技術，通過完善信息平臺和信息數據庫的建設，以便人工智能未來在該行業的應用夯實了資源基礎。由于計算機網絡技術發展成熟，有條件使得人工智能可成為電氣自動化發展的一種趨勢，國家必須大力鼓勵促進企業朝此趨勢努力發展。

（5）由于市場經濟不斷發展，許多行業進行了市場化重組，同樣適用于電氣自動化設備的設計及生產行業[7]。經得起市場檢驗，就可以調動生產積極性，刺激更多先進技術產生。根據市場需要實現科學技術與應用領域的完美結合，同時根據需求反饋而實行技術改進，確保自己產品擁有競爭力。

5 結語

總之，電氣工程與自動化技術已經廣泛應用于我國的各行各業，大大方便了工作生產和人們日常生活。電氣自動化控制技術應用于電力工程，電力系統整體穩定性大為提高，顯著提升了消除電力系統故障的能力及效率，確保其安全性。

參考文獻：

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[3]姜延承.電氣自動化技術的發展趨勢[J].南方農機，2017，2（4）：72.

[4]王振.電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢探析[J].工程技術（全文版），2017，12（12）：00293.

[5]白一鳴.電氣自動化工程控制系統的現狀及其發展趨勢[J].住宅與房地產，2017（12X）：228.

[6]李穎.探析人工智能在電氣自動化控制中的應用[J].計算機產品與流通，2019（7）：83.

[7]黎柳青.電氣自動化設備管理設計問題及前景[J].企業技術開發，2016，35（3）：70-71.

作者簡介：陳浩維（1999-），男，漢族，福建龍巖人，本科，電氣工程及其自動化專業。