電氣工程及其自動化技術的應用分析

牛超杰

摘要：伴隨著我國科技水平的發展，自動化技術被廣泛應用在電氣工程中。在電氣行業，自動化技術一直是行業發展的基本趨勢。在電氣工程中實現自動化是將來電氣系統穩定安全運行和取得經濟效益的有力保證。然而，在當前的電氣自動化發展過程中仍有許多問題需要解決。本文通過進一步分析，對電氣工程及其自動化技術進行了簡明概述，通過有效闡述，總結了電氣自動化技術的應用及強化措施。

關鍵詞：電氣工程;自動化技術;應用分析

引言

電力能源作為二次能源，被廣泛應用于工業生產、居民生活當中，對于國民經濟發展具有重要意義。清潔能源開發多轉化成電能形式，因此可以預見電力能源地位將不斷提升。我國是世界上電力能源使用大國，也是電力能源生產大國，對于電力系統運行有著較高要求，需要電力系統保持運行穩定，合理調度用電量，滿足居民生活與企業發展需求。電氣自動化技術作為現代電力系統運行技術，能夠實現智能化、規模化、科學化系統管理與運行，通過技術手段控制讓系統完成自動化管理，及時識別管理中的運行風險因素，采取應急管理措施，提升系統運行安全性。

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電氣工程及其自動化技術的特點

針對其特點做以下兩點說明：第一，電氣工程包含多個領域的技術，具有廣泛的應用范圍。電機工程涉及多個領域的多個層面，比如工業制造、人工智能和電力系統，通過對原有的技術進行優化和融合，使智能化設備與電力系統相結合，維持整體運行系統的穩定。更新后的電力技術，使各領域技術的融合度更高，進一步增加了自動化技術應用的范圍和領域。第二，電工技術的實用性。根據不同工業的生產情況，科學選用電工技術，利用自動化生產代替原有的人工生產，減少生產過程中的等待浪費，使各生產環節配合更加緊密，從而保證生產質量和效率。對電氣系統的應用，主要從電力系統智能化和自動化角度出發，對計算機系統重新編碼，實現電力系統的遠程控制。

3主要構成

電力系統由多個部分組成，不僅包括供配電所、發電廠、送變電線路等，也包括含了點成生產與消費系統。電力系統作用，是將一次能源轉化為可供人們使用的二次能源，為了實現這一過程，電力系統需要對進行數據測量、智能調節、控制保護、通信調度，以此來達成作用目標。

電力系統主體結構主要包括變電所（負荷中心變、升壓變電所等）、電源（核電站、風力發電站等）、配電線路等多個部分。電力系統中不同的電源之間可以通過輸電線路實現能源交換與調節，滿足不同城市的用電需求。信息系統與控制系統均是電力系統的重要組成部分，主要由檢測、通信以及安全保護裝置設備所組成，也是實現自動化監控、信息傳輸、智能化調度的基礎設備。電力系統運行過程中，需要保證系統運行穩定性，實現一定經濟管理目標，確保電力能源生產與實際消費之間達成平衡。

3電氣工程自動化技術的應用分析

3.1在電氣工程管理中的應用

在電氣工程管理實踐中，常規的管理模式發展的比較晚，管理質量不高，管理準確性不足，管理效率也低下。按照常規的方式，管理和監視工作通常是由指定的機構來執行的，這使得電氣工程的管理取決于主觀因素，而這些主觀因素會顯著影響電氣工程結構的質量。隨著電氣工程及其自動化技術的發展，電氣工程管理模式也有著創新和有效發展。在電氣工程管理實踐中，可以在科學管理模型的基礎上獲得基于大數據技術的綜合統計和相應的數據模型，用以檢查和分析電氣工程數據，并且及時發現電氣工程中的潛在異常。同時，利用電氣工程和自動化技術還可以提高電氣工程管理的整體效率，科學地優化電氣工程管理的全過程，有效減少不必要的能源消耗和人力資源浪費。可以說，在電氣工程及其自動化技術飛速發展的同時，電氣工程管理水平也得到了很大的提高和優化。

3.2電網調度自動化系統中的應用

自動化技術在系統中的安排第一步是反映在電能調度領域，系統身為生產運輸、配置電能的一個綜合體，其對電能的供需主要是通過電能調度來掌控，調度是否適宜直接影響系統的穩定性、安全性等有關參數占比。系統利用有關裝置實現量測資訊的收集，包括采樣值、計量電能等，人機接口性能，記載事件的順序，事故定位等達成系統運行的自動化、數據化與智能化。如果沒有電網自動化的維護，電力系統將極易出現短路或安全事故，電網無法在短時間內進行反應與處理，這也許會對電力系統的良好運行帶來不利影響。

設立自動化技術的調度性能系統，也被叫做是調度自動化系統，其在該電能生產消費系統內發揮著巨大的效果，若在電網運行環節中調度存在問題，那么系統也許會出現崩潰風險，所以，其自動化安全運行極為關鍵。

3.3在發電廠分散監控中的應用

發電廠的分散監控系統主要以分層結構為主，分別由以太網、過程控制單元、通信板塊組成，其分別承擔著不同的工作責任和工作任務，而發電廠各個監控點的數據均會最終匯集到核心計算機上。一般情況下，無論是過程監控還是模塊監控均可以直接在電氣工程運行階段顯示出來，這也為電力企業的監控人員提供了工作便利。例如：在水電廠中使用電氣工程及其自動化技術時，整個廠區的安全情況可以得到實時監控，無論是單機電氣設備還是公用電氣設備的控制監督均能夠實現自動化處理，同時可以保證整個廠區內電氣工程運行的安全性，確保供電網絡的穩定，避免因為電力浮動而造成的不安全現象。而在火電廠當中，電氣工程及其自動化技術的使用可以有效協調發電機、燃燒爐、電力運輸系統之間的關系，從而達到一體化操控、一體化管理的效果。當電氣工程存在潛在的安全隱患時，也可以通過數據分析的方式進行尋找，且誤差較小，準確性極高。此外，電氣工程及其自動化系統可以自動對火電廠電氣工程各個組成部分的運行參數進行調整，確保其可以達到最佳的配置，進而實現電氣工程生產潛能的挖掘。

3.4在變電站自動運行中的應用

變電站是整個電氣系統中心組件的中轉站。在優化變電站的整體性能的同時，要想不斷提高其運行安全性，可以科學地將電氣工程和自動化技術應用到其中來。通過電氣工程和自動化技術，相關工作人員可以更加方便快捷地控制變電站，并收集和總結運行期間生成的相關數據和有效信息。變電站一般依靠電氣工程和自動化技術，可以同時提高整個變電站的診斷和檢測功能，及時發現變電站運行中可能存在的問題和隱患，充分保證變電站運行的安全性。

4電氣自動化技術應用發展方向

4.1信息整合發展

信息數據整合是電力系統自動化發展的基礎，系統具有大量的數據，才能夠通過分析大量數據做出精準判斷，由此進行自動化管理。我國電力系統已經開展信息化、自動化改革，但由于電力線系統企業數量眾多，信息化水平也大不相同，在信息共享上存在著一定的問題，影響了電氣自動化發展。因此在未來發展過程中，將電力系統企業數據整合，共同構造自動化管理數據庫成為了必然選擇，通過信息數據整合提升系統數據研判能力，讓其能夠做出精準的調度與輸送判斷。電力系統行業，應該加強內部企業改革，通過信息共享、數據平臺建設提升電力系統自動化管理水平。

4.2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。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。

4.3強化其智能性

正如前文所言我國電力系統人工智能尚處初步發展階段，因此在日后發展中仍然應該以人工智能技術為主。自動化技術屬于人工智能的一部分，人工智能水平決定了自動化技術水平高低。尤其在電網調度、自動化技術應用上，人工智能水平不高，缺乏一定的預判能力，主要通過預設命令進行自動化管理。因此在電力系統發展過程中，可以通過人工智能技術增強電力系統運行的智能性，能夠具有預判、決策以及緊急事件處理能力，真正地提升電氣自動化水平。

結語

總之，電氣工程是電氣自動化技術應用的主要領域之一，也是電氣自動化技術發展的基礎，兩者是相輔相成、協同進步的關系。近年來，社會發展日新月異，科學技術和先進理論的發展也突飛猛進，這對于電氣工程和電氣自動化技術來說既是機遇，也是挑戰。

通過在電氣工程科學合理地應用電氣自動化技術，能實現電氣自動化技術的經驗積累和理論完善，并促進電氣工程質量的進步。相關的企業和機構在引進電氣自動化技術和相關設備時，還應注重專業人才的引進和培養，人才是科技進步的核心，也是提高生產效率的根本。只有通過專業人才對電氣自動化技術的不斷創新，才能實現電氣工程的持續發展。

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