電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的融合應(yīng)用研究

范兆明

摘? 要：在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，我國(guó)電氣工程自動(dòng)化技術(shù)取得了顯著的發(fā)展成效，這不僅增強(qiáng)了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用成果，而且也優(yōu)化了電氣系統(tǒng)的工作模式，創(chuàng)設(shè)出更加高效的工作環(huán)境。基于此，本文首先闡述了電氣工程自動(dòng)化的特征與優(yōu)點(diǎn)，之后提出了電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣過程中的應(yīng)用策略，希望對(duì)電氣工程領(lǐng)域的發(fā)展帶來一些幫助。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù);電氣工程;融合應(yīng)用

一、電氣工程自動(dòng)化的特征與優(yōu)點(diǎn)

（一）無需創(chuàng)建控制模型

在電氣工程中，以往的工作模式是在工程開始之前創(chuàng)建控制模型，并借助控制器對(duì)其進(jìn)行高效管理。在此期間，操作程序十分繁瑣，靈活性也較低。在問題出現(xiàn)時(shí)不能得到及時(shí)有效的解決，使得電氣行業(yè)的工作效率低下，質(zhì)量也不高。而借助自動(dòng)化技術(shù)，可以很大程度上改進(jìn)傳統(tǒng)施工模式中存在的問題，無需在工程建設(shè)之前創(chuàng)建控制模型。通過自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，工作人員可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)整體的施工流程進(jìn)行全面的監(jiān)控與管理，形成閉環(huán)系統(tǒng)。這樣不僅充分發(fā)揮了智能系統(tǒng)的價(jià)值與作用，同時(shí)也提升了管理人員的工作效率與工作質(zhì)量。自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用實(shí)現(xiàn)了電氣工程工作的準(zhǔn)確性，可以有效促進(jìn)電氣行業(yè)的持續(xù)深入發(fā)展[1]。

（二）數(shù)據(jù)處理更為精準(zhǔn)

在電氣工程中，涉及到很多種類豐富而又不同的數(shù)據(jù)。由于不同的工作流程會(huì)有不同的特性，因此數(shù)據(jù)之間也會(huì)呈現(xiàn)出較大的差異性，無形之中加重了數(shù)據(jù)管理的難度。在電氣工程系統(tǒng)中使用自動(dòng)化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理。但由于數(shù)據(jù)之間存在差異，無法做到對(duì)數(shù)據(jù)的全面控制，對(duì)此，相關(guān)技術(shù)研究人員需要繼續(xù)努力，不斷改進(jìn)并完善自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)的全面控制和分析，與此同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的管控力度，以便為企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)利益。

（三）加強(qiáng)電氣運(yùn)行系統(tǒng)的管控能力

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于在電氣工程系統(tǒng)中，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的整合，提升數(shù)據(jù)的運(yùn)用率。同時(shí)，利用自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)電氣設(shè)備開展全面的監(jiān)控，保障電氣系統(tǒng)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。但是有一點(diǎn)值得注意的是，在實(shí)際工作的過程中不能過度依賴自動(dòng)化技術(shù)，在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)，也要重視管理人員的個(gè)體作用，將自動(dòng)化技術(shù)與人工緊密的結(jié)合在一起。其次，工作人員應(yīng)當(dāng)對(duì)電氣設(shè)備與相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行定期的檢測(cè)和校對(duì)，之后按照實(shí)際需求對(duì)設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，降低機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障的可能性。只有充分發(fā)揮自動(dòng)化與人工的優(yōu)勢(shì)，才能夠保障電氣系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)電氣行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

二、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的融合應(yīng)用

（一）變電站應(yīng)用

將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于電氣工程系統(tǒng)中，可以構(gòu)建自動(dòng)化變電站。變電站的功能應(yīng)基于自動(dòng)化控制器、電力設(shè)備儀器表、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和相應(yīng)的通訊技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。只有將上述技術(shù)進(jìn)行合理的利用，才可以實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化的項(xiàng)目管理。變電站借助傳感器來收集電力設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)，分析各電氣設(shè)備是否存在潛在的危險(xiǎn)因素。之后針對(duì)引起故障的原因，選擇出最合理有效的處理方式，確保變電站能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。變電站借助自動(dòng)化技術(shù)，增強(qiáng)了電氣系統(tǒng)的供電及配電質(zhì)量。之后，在用電的高峰和低谷時(shí)段，變電站實(shí)施自動(dòng)調(diào)節(jié)。這樣的做法不僅減少了用電損耗，滿足了綠色環(huán)保、節(jié)能減排的發(fā)展需求，也增加了用電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益[2]。

變電站自動(dòng)化系統(tǒng)分為變電站控制層、間隔層和過程層三個(gè)層次。變電站控制層設(shè)備由變電站控制層網(wǎng)絡(luò)A、網(wǎng)絡(luò)B、主機(jī)、打印機(jī)及異地通訊服務(wù)器構(gòu)成。間隔層由防護(hù)系統(tǒng)、檢測(cè)裝置、故障錄波器、計(jì)數(shù)器和協(xié)議轉(zhuǎn)換器構(gòu)成。過程層由電流組合單元、電壓組合單元、電流感知器、電壓感知器、智能短路裝置、通用設(shè)備構(gòu)成。在自動(dòng)化變電站中，通過智能化勘測(cè)系統(tǒng)，對(duì)工作人員、電氣設(shè)施、故障原因和維護(hù)狀態(tài)進(jìn)行全面分析。同時(shí)，構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)不同系統(tǒng)之間的關(guān)系進(jìn)行深入研究。根據(jù)自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)的屬性，管理人員與電氣設(shè)備、故障原因和維修條件三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。電氣設(shè)備與故障原因和維修條件開展兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的信息交互。自動(dòng)化變電站控制系統(tǒng)通過創(chuàng)立智能分析模塊來分析故障原因。智能分析板塊中的主要故障因素有泄露故障、油位故障、溫度故障、開關(guān)故障、運(yùn)動(dòng)物體故障、不同程度的異常故障等。在此過程中，應(yīng)對(duì)大、中、小異常狀況進(jìn)行分級(jí)處理，并設(shè)置不同的故障數(shù)據(jù)。其他類型的故障也應(yīng)設(shè)置出特定的數(shù)據(jù)代碼。借助錯(cuò)誤代碼能夠清楚的分析各種故障產(chǎn)生的原因，最后由設(shè)函數(shù)制定出算法流程。首先，自動(dòng)化變電站控制系統(tǒng)評(píng)估輸入樣本是否可以重復(fù)。其次，按照獲取的結(jié)果數(shù)據(jù)，評(píng)估繼續(xù)生成或優(yōu)化的可能性。最后，可以通過智能分析得到故障信息的結(jié)果。如果故障結(jié)果的數(shù)據(jù)超出標(biāo)準(zhǔn)值，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉變電站。而當(dāng)結(jié)果具有一定偏差時(shí)，則必須返回故障結(jié)果輸入步驟，再次對(duì)故障原因進(jìn)行深入檢查。而當(dāng)結(jié)果低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，應(yīng)及時(shí)派遣專業(yè)人員對(duì)變電站系統(tǒng)及設(shè)備進(jìn)行全面檢修。從流程圖中可以定量分析故障原因，使整個(gè)項(xiàng)目可以自動(dòng)進(jìn)行，無需人工介入和干預(yù)。系統(tǒng)算法可以獨(dú)立評(píng)估電氣設(shè)備的系統(tǒng)是否運(yùn)作正常，并結(jié)合故障結(jié)果，對(duì)設(shè)備進(jìn)行停機(jī)、維護(hù)或繼續(xù)運(yùn)作等操作。

（二）發(fā)電廠應(yīng)用

電氣工程自動(dòng)化技術(shù)可用于發(fā)電廠的自動(dòng)化控制。例如，風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過主發(fā)電機(jī)和風(fēng)力自動(dòng)控制裝置完成風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力對(duì)風(fēng)力發(fā)電效率具有直接影響，風(fēng)力發(fā)電效率隨風(fēng)力變化而變化。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)力不同，各個(gè)發(fā)電設(shè)備的數(shù)據(jù)設(shè)置也有很大差異。首先，可以使用自動(dòng)化技術(shù)來分析風(fēng)力發(fā)電。其次，可以依照風(fēng)力數(shù)據(jù)的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)各個(gè)發(fā)電設(shè)備。最后，可以借助自動(dòng)化技術(shù)，確保工廠的風(fēng)力發(fā)電效率。通過這樣的工作模式，可以有效增強(qiáng)風(fēng)力電廠的發(fā)電效率與發(fā)電質(zhì)量，保障發(fā)電工作能夠順利、穩(wěn)定運(yùn)行。此外，電氣工程自動(dòng)化技術(shù)可以應(yīng)用于大氣檢測(cè)、煙氣控制、靜電除塵器控制、裝煤控制、除塵控制、報(bào)警及輔助設(shè)備控制等眾多工作中，對(duì)實(shí)現(xiàn)工廠的自動(dòng)化、科學(xué)化發(fā)展具有十分重要的意義[3]。

（三）電網(wǎng)調(diào)度應(yīng)用

將電氣自動(dòng)化技術(shù)與電氣工程相融合，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化控制與管理。在電氣系統(tǒng)中最重要的功能就是電能的分配和管理。從實(shí)際的操作流程來看，自動(dòng)化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)配電信息監(jiān)管、電網(wǎng)負(fù)荷、供配電調(diào)節(jié)、故障研究等四個(gè)方面的自動(dòng)化。信息監(jiān)管，指的是計(jì)算各區(qū)域的用電量，并分析其實(shí)際用電需求。其次，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷狀況對(duì)供配電量進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，滿足用電需求。最后，通過故障分析，對(duì)電力調(diào)度過程中可能出現(xiàn)的用電問題進(jìn)行預(yù)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化控制的理想效果。

結(jié)論：總而言之，電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用十分廣泛，對(duì)能源行業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在實(shí)際的應(yīng)用過程中，電氣企業(yè)應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，充分借助電氣自動(dòng)化技術(shù)的特征與優(yōu)勢(shì)，努力提升工作效率與質(zhì)量。同時(shí)，不斷完善電氣工程的控制與管理系統(tǒng)，保證電氣工程系統(tǒng)的穩(wěn)定性與高效性，從而為電氣領(lǐng)域的發(fā)展提供重要支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建平.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的融合應(yīng)用研究[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2021（20）：247-249.

[2]王然.淺析電氣自動(dòng)化在電氣工程中的融合應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程， 2021（12）：226-227.

[3]黃正輝.電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修， 2021（02）：110-111.DOI：10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2021.01D.62.