關于電氣工程及自動化控制系統的應用探討

王麗娜 姜珊

（通用電氣能源（沈陽）有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言

電氣工程不僅是目前高新技術的電氣工程學科中非常重要的一項，還在現代科技領域中占據著關鍵地位，在電氣工程中使用電氣自動化融合技術能夠提升其自動化水平。

一、電氣工程與電氣自動化概述

（一）電氣工程概述

傳統電氣工程為創造電氣與電子系統有關的學科綜合，但是隨著科學技術的發展，當前的電氣工程已經逐步涉及到全部和電子光子有關的所有工程。電子技術的飛速進步使得計算機網絡迅速發展，電氣工程與計算機和信息技術研究也日益密切。

（二）電氣自動化概述

電氣自動化技術是將電氣設備的原理作為基礎，綜合利用計算機技術進行控制。該技術的實用性也會更強，涉及的領域更為廣泛。充分發揮該技術的特點，還可以使得電氣的自動、智能化的進程得以推動。該技術在不斷的發展中，涉及到的領域更為寬泛、層面與層次更多。與各個行業的各種技術相互結合，使得其控制系統更為穩定。其實用性的特點體現在其可以有效的根據工業狀況，替代人力資源，使得工業生產與管理的流程都得到簡化，此外對于生產資源的浪費減少、生產環節的有效配合以及生產運行的效率提高都有突出意義。所以充分結合時代新的特點以及發展的需求，使得技術智能化以及自動化性能能夠得到優化，對于電氣工程的整體發展作用突出。

二、電氣工程的意義

電氣工程是當今世界一個高速發展的科學技術領域，也是運用非常多的一項科學技術。在電氣工程中，最重要的是計算機的發展和使用。通過計算機網絡系統，能夠非常便捷監測、控制整個電氣工程網絡，并更好的發揮電氣工程的作用。從本質上來看的話，電氣工程發展的優劣也在一定程度上反映了國家整體的科技發展高度。電氣自動化是電氣工程所包含的一個方向，全名又叫作電氣工程及其自動化技術，電氣自動化包括了很多的技術，如計算機網絡技術、信息與控制技術、電機電器技術等等。小方面，涉及居民家庭的電路設計；大方面，涉及航天航空的發展，都離不開電氣自動化技術。總的來說，電氣工程和電氣自動化技術對于一個國家的發展有著至關重要的作用。

三、電氣工程中自動化技術本身具備的優點

（一）能夠對電氣設備進行實時監測

對于大部分電氣設備來說，如變壓器、斷路器等這些設備都應該時刻進行監測，這樣才能在出現故障的時候及時進行預警，讓工作人員及時的解決出現的安全問題。但是通過人工查看的方式，是不準確、不及時的。因此，利用電氣自動化設備就能夠實現實時的監測。電氣自動化系統能夠對關鍵設備的參數實時的進行監測、記錄和反饋，這樣在參數出現波動的時候，系統能夠及時對工作人員進行提示，并且能夠判斷出故障出現的地點以及原因等，這樣工作人員就能夠及時找出措施去解決，避免工業生產出現大問題。

（二）能夠促進工廠的自動化和智能化

對于當今社會來說，越來越多的行業都在向著自動化、智能化前進，就需要運用到電氣自動化控制系統。憑借計算機網絡的發達和強大的運算能力，電氣自動化控制系統能夠很好地控制各種電氣設備，進而逐漸完成工廠生產的自動化和智能化目標。

（三）能夠進行遠程調度

通過電氣自動化技術，在工廠生產過程中，把生產設備、通信協議、遠程控制三者良好地結合在一起，工作人員就可以在后臺控制器進行遠程的調度，這樣就能夠很好地促進合環節的生產。

（四）自我調節能力有效

自動化技術很大程度上可以使得電力系統響應的時間得到減少，從而可以隨時調整系統，使得系統性能得到提高，運行的安全性、穩定性可以得到確保。自動化技術引入了智能控制器，從而使得系統的智能調節能力更強，甚至可以使得空間限制得以打破，遠距離的調控得以實現。遠距離調控能力的技術支持是自動化可以得到更好的應用的基礎。

四、電氣工程及自動化技術應用現狀

電力資源在運輸過程中，要保證運行效率和穩定性，主要從電網調度、變電站和變電廠等幾個關鍵節點入手。電網調度主要指在電力資源傳輸過程中，通過對資源及設備進行組織和轉移，由此對電力系統的運行效率產生較大的影響。在電氣工程中通過電氣自動化技術的應用，有助于相關工作人員快速掌握電氣工程的運行狀況，通過對電力負荷進行判斷，使得電氣運行的穩定性得到有效提高。在配電網建設過程中，通過電氣自動化技術的實施，還能夠對電氣工程進行實時監控，根據最終的監測結果，有針對性地對電氣工程展開科學評價，對電網進行科學監控，提高電氣工程的運行效率。

變電站的工作一般通過人工操作完成，容易造成一定的誤差，從而導致變電站的工作效率有所降低。要想改善當前問題，需要注重電氣工程自動化技術的使用，實現對電氣工程的實時監控。與此同時，將所監測到的相關數據信息傳輸到終端，還有助于快速對故障位置進行定位，并且運用計算機自動化技術自動監控電氣工程的運行狀況。總而言之，通過電氣工程自動化技術的使用，有效地代替了傳統人工模式，使得數據的誤差縮小，并增強了變電站的運行效率。

我國電力主要以水力和熱能為主，作為電氣工程自動化技術運用的重要部分，發電廠已經開始廣泛應用自動化技術。例如，通過自動化技術的推廣及應用，使得相關獨立設備實現了自動化運行；而且自動化技術能夠結合實際應用現狀，對相關設備做出實時調節。除此之外，自動化技術在發動機控制系統、發電控制系統、電壓控制系統中都得到了運用，不但有助于提高監測效率，而且保障了發電的安全。

五、電氣工程及其自動化控制系統的應用

（一）故障檢測

在企業生產中，機械設備的故障不僅會為企業帶來一定的維修費用，造成企業的經濟損失，嚴重者還會導致企業發生重大生產事故，導致企業停產停工，對員工的人身安全以及企業的經濟安全帶來威脅。因此，電氣工程及其自動化控制系統應用在機械設備的故障檢測中不僅具備一定的前景，更有著十分強烈的現實需要。目前，電氣工程及其自動化控制系統能夠通過運行相關系統對機械設備以及生產系統進行巡檢和數據監測，一旦發生異常數據或者系統運行故障，控制系統一方面會切斷這部分機械設備的運轉，及時將故障問題上報給控制人員；另一方面，控制系統也會利用數據分析技術發送故障報告，便于技術人員及時發現機械設備的故障問題，以此提高機械設備以及相關系統的維修效率。

（二）遠程控制設備的運行情況

在以往傳統的生產方式中，整個工廠的生產過程會投入很多的人力和物力，這樣才能保證生產過程能夠穩定地運行下去。對于大部分設備來說，都是人工進行監測和控制的。這樣不僅會耗費很多的成本，更重要的是準確率不高，無法讓生產高效率的進行下去。而利用電氣自動化控制系統，就能夠對各種設備進行遠程的操控，計算機終端后臺會處理收集到的各種設備運行數據，通過電氣自動化控制網絡來進行智能的控制。這種方式是相當便捷和安全的，能夠在很大程度上保證生產過程的連續性，提高工廠的生產效率。

（三）電網調度

電力已經是現代社會必不可少的能源之一，是近年來發展最快速的行業之一。在電力行業的發展中，電力系統的正常運行、穩定運行至關重要，它不僅與社會公眾的用電安全、用電穩定密切相關，更同社會生產、工業發展有著十分密切的聯系。如果電力系統不穩定或出現線路問題，必然會導致電力的超負荷運行，進而導致電網運行的穩定性、安全性下降。在電氣工程及其自動化控制系統的應用中，電力行業著力于打造智慧電網，實現電力系統的自動化、智能化生產，通過電氣工程及其自動化控制系統的24h 監測來保障電力系統的正常運行。這樣一方面能夠降低電力行業發展中對系統監控、巡檢的人力成本，提升企業的經濟效益；另一方面，也能夠有效降低員工的工作強度，將電力系統的誤差以及故障控制在可控范圍內。

（四）風險預測

隨著工業自動化的不斷發展，企業正在不斷地以自動化生產線代替傳統的生產技術，將自動化技術應用于企業的生產中。電氣工程及其自動化控制系統能夠通過對企業的自動化生產設備的監控，并對運行數據進行監控和分析來提升企業的風險預測以及預警能力，保障企業的正常生產。在電氣工程的應用中，控制系統能夠通過對收集的數據進行分析和整理來發現潛在的生產風險，預判可能出現的安全問題，并且根據反饋到處理系統的數據來分析是否需要進行停產維修等，實現對企業生產線及其相關設備的24h 監控以及不間斷的風險預測。除此之外，自動化控制系統所搭載的云存儲平臺也能夠儲存企業生產設備的運行數據，一旦發生數據泄露或數據丟失等情況，技術人員能夠及時調取相關數據，保障生產的正常運轉。

（五）電氣自動化和變電站的結合使用

變電站在電氣工程中是非常普遍的電氣裝置，一般用來改變電壓、分配電能、控制負載力。但是，以往的變電站需要具備較優的人工監控技術，并且還需人為實施監管。因為人工檢測不能長時間地監控整個變電站，所以會存在部分疏漏從而導致安全隱患。在使用電氣自動化融合技術后，就能充分增強對變電站的監控能力，就算長時間監測也可以達到很好的工作狀態，再加上如果變電站工作異常還會給予提醒，發揮重要的安全防護作用，還可以為相關人員檢修故障效率的提升提供幫助，進而有效處理問題。除此之外，電氣自動化融合技術還能優化、完善變電站結構，擯棄落后的人工檢測設備，并簡化變電站使其變得更加小型、智能，這不僅能減少建設成本，還能增加變電站的可靠性和平穩性。

結束語：我國的電氣自動化技術的發展速度居于世界前列，并且自動化技術已廣泛應用于電氣工程當中。5G 技術以及大數據信息技術等的使用為該技術的進一步的發展又提供了新的機遇。在電氣工程的應用中，還需要相關人員進一步研究電氣工程的特點，能夠更好的根據相關的特點選擇更合適的技術，并積極進行改良，以更好的促進電氣工程以及電氣自動化技術的發展。