電氣自動(dòng)化儀表與自動(dòng)化控制技術(shù)的思考

韓碩

（陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電工程系，陜西 西安 710300）

電氣自動(dòng)化儀表和自動(dòng)化技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用。電氣儀表的功能多種多樣，能夠掌握生產(chǎn)過程中各種參數(shù)的變化，了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，這樣能夠保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。自動(dòng)化控制技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)完成自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)數(shù)據(jù)獲取、自動(dòng)數(shù)據(jù)分析，然后進(jìn)行自動(dòng)處理，提高系統(tǒng)的自動(dòng)化和智能化水平。

1 電氣自動(dòng)化儀表及自動(dòng)化控制技術(shù)

電氣自動(dòng)化儀表和自動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用主要是用來解決以下幾個(gè)問題：（1）能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的信息進(jìn)行有效的收集和利用。（2）能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中各種參數(shù)進(jìn)行有效的分析和處理。（3）對(duì)信息進(jìn)行有效的整合和應(yīng)用。通過對(duì)電力系統(tǒng)中各種電力參數(shù)，包括電流、電壓、功率因子等參數(shù)的搜集，這樣可以將各種參數(shù)進(jìn)行有效的融合和分析，從而給自動(dòng)化儀表運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。在應(yīng)用自動(dòng)化儀表和技術(shù)過程中，要重視對(duì)數(shù)據(jù)的搜集和整理，這樣能夠了解電力系統(tǒng)各種設(shè)備的運(yùn)行的狀態(tài)，這樣給系統(tǒng)診斷和維護(hù)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

2 自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)在于能夠完成信息化采集、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)處理，根據(jù)處理結(jié)果完成自動(dòng)化控制。通過自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)ο到y(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行合理的分析，掌握系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，從而更好地進(jìn)行處理和分析。尤其隨著工業(yè)系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)逐漸趨向復(fù)雜化，如何更好地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，成為工業(yè)系統(tǒng)發(fā)展需要考慮的重要問題。單純地依賴傳統(tǒng)控制技術(shù)，已經(jīng)很難發(fā)揮它的功能和效用。自動(dòng)控制技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是自主分析、自主決策以及自主的控制。也就是充分利用傳感器技術(shù)來收集系統(tǒng)運(yùn)行的各種參數(shù)，包括電流參數(shù)、電壓參數(shù)、功率因子等參數(shù)，通過參數(shù)計(jì)算和分析，掌握系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)，從而為電力調(diào)度、電力系統(tǒng)診斷等任務(wù)提供數(shù)據(jù)保障。而且獲得的數(shù)據(jù)是控制的基礎(chǔ)，只有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行充分的計(jì)算和分析，才能夠開展各種決策任務(wù)。因此自動(dòng)化控制技術(shù)需要和各種技術(shù)有機(jī)起來，包括傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)等等，只有這樣，才能更好地完成自動(dòng)控制任務(wù)。

3 電氣自動(dòng)化儀表

3.1 電氣自動(dòng)化儀表的主要功能

電氣自動(dòng)化儀表種類很多，應(yīng)用的場合也很多。儀表的功能也多種多樣，主要有以下的功能。例如，數(shù)據(jù)自動(dòng)整合、自動(dòng)顯示和自動(dòng)報(bào)警功能。儀表能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合和分析，這樣能夠保障相關(guān)數(shù)據(jù)測(cè)試的準(zhǔn)確度，能夠有效地避免人工整合數(shù)據(jù)出現(xiàn)的誤差。其次，電氣自動(dòng)化儀表在參數(shù)監(jiān)控方面也發(fā)揮著重要的作用。尤其隨著系統(tǒng)不斷朝著復(fù)雜化的方向發(fā)展，將很多數(shù)據(jù)分析和控制功能逐步集成化在儀表上，這樣儀表就能夠完成數(shù)據(jù)搜集、分析和顯示功能，通過儀表的相關(guān)參數(shù)就能夠判斷工業(yè)生產(chǎn)的相關(guān)情況，這對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著積極地作用。而且通過自動(dòng)化儀表的應(yīng)用可以最大程度地解決企業(yè)成本，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而且通過相關(guān)參數(shù)的指示，能夠判斷系統(tǒng)存在的相關(guān)故障，這樣及時(shí)進(jìn)行維修處理，這樣可以顯著提高設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量和效率。

3.2 電氣自動(dòng)化儀表應(yīng)用質(zhì)量控制

提高電氣自動(dòng)化儀表的應(yīng)用質(zhì)量需要從多個(gè)方面出發(fā)，一方面需要做好設(shè)備安裝，另一方面，還需要做好設(shè)備的維護(hù)管理。及時(shí)了解自動(dòng)化設(shè)備運(yùn)行過程中存在的各種故障，針對(duì)這些故障進(jìn)行針對(duì)性處理，及時(shí)處理設(shè)備存在的問題，及時(shí)解決設(shè)備的小隱患，這樣能夠更好地保障設(shè)備運(yùn)行在安全穩(wěn)定的環(huán)境中。另外，還可以從多個(gè)角度來提高自動(dòng)化儀表應(yīng)用的質(zhì)量，例如，提高操作人員的操作水平，減少非法操作的出現(xiàn)，編寫規(guī)范化的操作手冊(cè)，嚴(yán)格要求相關(guān)人員要按照相關(guān)要求進(jìn)行操作。而且需要定期做好檢查和維護(hù)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)自動(dòng)化控制儀表中存在的問題，可以按照型號(hào)對(duì)于自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行定點(diǎn)排查。另外，為了保障自動(dòng)化儀表的應(yīng)用的質(zhì)量，還需要從管理的角度來加強(qiáng)自動(dòng)化儀表的質(zhì)量。例如在購買環(huán)節(jié)，要加強(qiáng)對(duì)儀表的質(zhì)量進(jìn)行有效的評(píng)估，以及考察廠家的各種資質(zhì)，然后選擇最佳的設(shè)備。在設(shè)備安裝調(diào)試過程中，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)以及調(diào)試，保障設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，從而更好地促進(jìn)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

4 自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 調(diào)度系統(tǒng)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的電力調(diào)度還需要依靠人的經(jīng)驗(yàn)。但是，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，電力調(diào)度逐漸朝著智能化和信息化的方向發(fā)展。根據(jù)用戶用電需求以及結(jié)合實(shí)際供電線路，通過智能調(diào)度算法制定最佳的方案，能夠有效地減少電力能耗在線路中的消耗，從而有效地提高資源利用效率。目前，自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，具體應(yīng)用的場合包括工作站、變電站等。通過對(duì)電力系統(tǒng)搜集的信息進(jìn)行有效的計(jì)算和分析，然后根據(jù)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來指導(dǎo)電力調(diào)度、電力系統(tǒng)管理以及電力資源消耗分析等。

4.2 應(yīng)用到故障分析過程中

我國某個(gè)地區(qū)因?yàn)樽兣潆娬镜挠玫刎?fù)荷超過一定的限度，在2019年和2020年均發(fā)生了2 次以上的短路事故，其中在2019年因?yàn)殡娏ω?fù)荷過大導(dǎo)致了火宅的發(fā)生，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。為了減少類似案件的發(fā)生，當(dāng)?shù)仉姌I(yè)局決定對(duì)相關(guān)線路進(jìn)行智能化改造，并進(jìn)行了智能化設(shè)計(jì)。將更加智能化的電力設(shè)備引入配電站中，例如，以智能斷路器為例，這種設(shè)備能夠?qū)τ陔娏ο到y(tǒng)中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算和分析，如果發(fā)現(xiàn)相關(guān)參數(shù)長時(shí)間處在非正常狀態(tài)，設(shè)備能夠及時(shí)進(jìn)行動(dòng)作，這樣能夠顯著地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

4.3 應(yīng)用到智能變電站建設(shè)中

智能變電站是電力系統(tǒng)發(fā)展一定產(chǎn)物的必然結(jié)果。智能變電站不僅在電力調(diào)度和管理方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)能夠節(jié)約電力資源，減少一些不必要的電能消耗，提高電能的利用效率。而且智能變電站是一個(gè)更加廣泛的系統(tǒng)，通過信息平臺(tái)能夠更好地整合相關(guān)優(yōu)勢(shì)，將電力信息，電力設(shè)備以及電力技術(shù)有機(jī)融合起來，從而自動(dòng)完成信息采集、傳輸/分析和診斷為一體的信息化電力平臺(tái)。

5 加強(qiáng)電氣自動(dòng)化應(yīng)用的幾點(diǎn)建議

5.1 完善基礎(chǔ)建設(shè)工作

為了更好地做好自動(dòng)化儀表以及自動(dòng)化控制的技術(shù)的應(yīng)用，還需要做好各項(xiàng)基礎(chǔ)工作，只有不斷完善各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)備，才能夠更好地為自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。尤其隨著智能電網(wǎng)的概念不斷深入電力行業(yè)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用顯得至關(guān)重要，而且自動(dòng)化技術(shù)逐漸加入了智能控制的相關(guān)算法和應(yīng)用，這樣就對(duì)傳感器技術(shù)以及數(shù)據(jù)技術(shù)提出了更好地要求。保障基礎(chǔ)設(shè)備的可靠和穩(wěn)定能夠更好地促進(jìn)各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。

5.2 促進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的建設(shè)

繼電保護(hù)技術(shù)是一項(xiàng)重要的自動(dòng)化技術(shù)，它的應(yīng)用和發(fā)展對(duì)于電力系統(tǒng)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，當(dāng)供電線路出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠在第一時(shí)間內(nèi)做出相應(yīng)的反應(yīng)，將故障電路從線路中切除，相關(guān)工作人員就可以對(duì)故障電路開展相應(yīng)的檢修。另外，電力智能化技術(shù)主要加強(qiáng)的是對(duì)電力資源的調(diào)度和管理，提高電力資源的利用效益。它主要通過對(duì)用戶需求分析，結(jié)合自身電力資源的情況，通過相關(guān)算法分析，制定最優(yōu)的調(diào)度方案，從而能夠減少電力資源在傳輸過程中的損失，從而更好地提高電力資源的利用效率。

5.3 電力系統(tǒng)綠色化發(fā)展

自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，還會(huì)產(chǎn)生大量的能量消耗，同時(shí)還容易對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成一定的破壞。為了減少產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響，我國不斷進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，旨在更好地淘汰那些三高產(chǎn)業(yè)。為了更好地促進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的利用，需要不斷應(yīng)用更加先進(jìn)的調(diào)度技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)以及管理技術(shù)來有效地提高電力調(diào)度的效率和質(zhì)量，減少一些不必要的能量消耗，切實(shí)提高能量效率效益。

6 結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)化設(shè)備和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用。通過對(duì)系統(tǒng)中各種數(shù)據(jù)的收集、分析和利用，可以更好地了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，從而更好地促進(jìn)系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展。