電氣工程中電氣自動化技術的應用

王黎春

（濰坊安瑞檢驗檢測服務有限公司，山東 濰坊 261061）

0 引言

電氣工程及電氣自動化在生活中的應用廣泛且實際，從一個小小的開關、出入的電動車，到工業生產、航空工具的研究等，在農業、工業、國防等領域均有它的參與和應用。電能更是成為我們生活和社會發展的基礎條件。隨著世界能源匱乏情況的出現，不可再生能源日益減少，環保能源、可持續利用能源的發展正進入最重要的時代。加上科技發展和人民生活水平的進步，對于高品質更安全能源的需求，也推動和促進了電氣自動化技術的升級和應用，通過各種電力工程造福人民，造福社會，為增強我國綜合國力提供動力[1]。

1 電氣自動化特點

1.1 理論基礎

電氣自動化研究時間較長，但一直無法做到核心技術的提升。早在20世紀，電氣自動化的概念就得到了認可，成為了研究的重要課題。從宏觀角度來說，電氣工程自動化包括多個學科的內容，常見的是語言學和信息學，被譽為電氣工程技術的基礎。正是由于電氣工程自動化內容豐富，再加上學科學習的難度較高，才使得其發展緩慢。近年來，我國的科學水平不斷提升，尤其是重視自動化技術的探索，取得了不錯的成績，這也為電氣工程自動化的發展創造了條件[2]。

1.2 技術特點

電氣自動化技術不僅提高了電氣工程的質量，更通過簡單的操作，將電子設備等實現遠程生產和操作的控制。利用電氣自動化技術的特點，優化了人與人、人與設備的聯系，將更為復雜的控制理論和電力網理論進行全面整合和應用。電氣自動化操作系統的特點有：（1）原設備處理信號轉化成智能設備可識別數據；（2）通過電氣設備信號和相關設備信號進行相互關聯，完成遠程控制；（3）通過信號傳輸實時控制和分析電氣工程的生產效率。通過強弱電結合、機電結合、電工技術和電子技術的結合，達成了包含計算機應用技術在內的多領域整合技術的開發和使用。

2 電氣自動化控制技術的優勢

2.1 集成性

集成性主要體現在電氣自動化技術的信息化方面?？萍及l展將自動化技術大量應用于生產和生活中，對于電氣工程而言，復雜繁瑣的環節是其特定表現之一，在簡化流程、降低工作負荷的要求下，自動化不僅解決了這些問題，還提高了生產質量和生產效率，減少了人工操作帶來的一系列問題和事故。將電氣設備、普通設備等的各種傳輸信號通過數據倉庫進行合理的重組、轉換和集成，達到全面監控和反饋的功能，即是電氣自動化集成性的體現。集成性不僅改善了電氣工程的復雜性，更從可監控、操控方面提高了使用效率[3]。

2.2 可控制性

相比較我國近年來的經濟發展和科技進步，自動化技術的普遍運用和需求也在日益增加。電氣自動化技術的應用更是多方面發展，人才的需求也日益增多，電氣自動化技術的依賴性增強，其可控性就成為人們要求的重點要點。在大量的農業、工業甚至國防航空行業中，對于電氣自動化技術的要求不僅非常高，還非常全面，通過大量信息的處理、加工，在電氣自動化技術實施后，形成具有控制管理的系統，通過操作這種控制系統，達成了電氣自動化技術的應用，更收集了外圍數據和信息，促成電氣自動化技術的革新和發展。因此，電氣自動化技術的可控性優勢，能夠穩定電氣工程運行的安全可靠，更提升我國電氣工程的行業發展[4]。

3 解決電氣自動化設備應用問題的有效方法

3.1 優化電氣自動化技術的節能能力

電氣自動化技術的節能原理，主要來自電氣線路主體材料的生產工藝和不斷更新升級。當選取消耗相對更小的線路材料時，不僅可以將線路的布局進行適當改善，更能制造電氣設備運行環境的科學合理，設計路線的簡約、實用，減少了過多線路運行導致的電能損耗，降低了電阻等其他耗電問題，達到節能降耗的目的。

3.2 增強對通用電氣設備、自動化制造設備以及外界各種環境因素的安全防護

安全防護不僅是用電的基礎原則，也是電氣自動化技術的首要課題。電子設備使用的環境能夠影響其自動化技術的運行及設備性能的改變，更是安全防護的重要環節。因此，改善電氣設備使用環境，特別是對使用環境進行監控，保證電氣設備性能。另外，任何設備的運行都不能拋開日常維護和養護進行，對設備的各種必要的養護，是保證電氣工程順利運行的基礎，在日常檢測中，對暴露的問題及時進行檢修，是對設備最基礎的養護工作。

4 電氣自動化技術在電氣工程中的應用

4.1 電能調度自動化系統中的應用

自動化電能調度，是指通過自動化的電能配備來完成電力工程中電力設備的正常運行和穩定輸出，因此，設備運行系統的穩定性和安全性，電能的調度和供給是最為關鍵的。自動化技術的應用，將收集的設備數據通過技術轉化成自動化和智能化的數據。一旦電能調度無法自動化運營，電力系統安全事故發生，電網的正常運行就會受到很大影響。同時，調度自動化系統也就無法發揮其調度能力，繼而出現電能重大安全事故，電氣系統運行崩潰甚至瓦解，一切設備將無法運行。因此，電能調度的自動化運行的安全，是整個電氣自動化技術運用的首要關鍵因素。

4.2 電氣自動化技術在發電廠中的應用

電力系統運行中電氣自動化技術的應用最為重要，其控制和監控能力得到準確運用。電力系統是非常復雜的運行系統，人工操作和檢測可能無法保證運行的穩定、安全和運行效果等。自動化技術的出現，完成了對電力系統的全面監控和實時監控，甚至遠程監控和遠程操作，及時方便地解決了運行中的諸多問題。首先，智能電子設備的運用，解決了人工現場管控的問題，從安全和預警等方面有了更大的提高，越是危險系數越高的程序，越應該通過電氣自動化技術進行操控。其次，集中化的監控減少了諸多電子元器件的使用，在減少運營成本的同時，降低了電力耗能，對電力系統的穩定運行和可控操作提供了幫助。實際操作中，通過控制和監控作用，接收到具體環節重點部位的電氣信號，通過計算機數據分析等，將電氣信號與計算機信號進行對接轉換，將實際操作信號傳輸到電氣信號中，調控機組的實際、具體運行情況[5]。

4.3 電氣自動化在變電站中的應用

傳統的變電站通過電纜進行作業，容易影響電氣設備的正常運行。當出現供電中斷等問題時，整個的電力系統也會受到損壞，更不用談電力系統的高效運行。電氣自動化技術應用在變電站中，改善了上述問題的發生，其分布配置的方式穩定了電能的有效傳輸，更使自動化技術提高了變電站工作效率。自動化技術中的控制和監測功能，不僅保護了電廠電力系統的安全穩定，更將運行狀態和具體情況進行監測，及時探查和發現各個設備、各條線路的運行情況，保證故障及時發現及時解決。通過實際操作和運行發現，變電站自動化技術有以下特點：第一，數據統計自動化，設備管理自動監管運行。第二，電氣設備和計算機信號的相互轉化，保證了通過計算機進行監控、監測等工作。第三，用光纖代替變電站傳統的電纜，從信號接收和采集，到設備都完成集成化、網絡化，系統的運行更為穩定，更為安全。第四，控制和監控系統保證了變電站、電廠、電力系統的全面監控，促進了相互聯系和運行效率。由此可見，電氣自動化技術改善了原有傳統的變電站設備及操作運行，全面控制和全盤監控提升了變電站的工作效率，強化了變電站的不斷進步和發展。

4.4 電氣自動化在電網調度中的應用

隨著經濟快速發展，我國電力發展也得到了較大的進步，智能電網的建設水平得到飛速提高。智能電網，最重要的就是電網調度的自動化技術，整體來看，自動化技術的應用主要通過以下兩方面來體現：第一，控制和減少電網運營成本，在保障電網安全的同時，提升我國智能電網運營的經濟效益。第二，自動化程度的覆蓋保證了對電網調度的全面監控，保證了電網運行的穩定性和安全性。通過自動化調度，實現電網電壓、符合的科學控制，避免了電網運行異常和問題的發生。同時，電網的合理調度和運行，保證了電廠電力系統的穩定、安全運行，對于變電站和各大用電企業、工廠提供了更為穩定的能源供給，也就保證了企業效益和企業持續發展。因此，為了保障這些相互關聯環節、部門的正常運行，通過電氣自動化技術提高電網調度的運行水平，為國民經濟發展提供更為充足的電力保障。

4.5 電氣自動化技術在配電系統中的應用

相較于其他行業，配電系統中電氣自動化技術的應用尚待開發和大力推廣。對于配電系統，主要是主站與子站的相互關聯和監控，通過自動化技術，整合配套成完善的配電自動化系統，降低人工參與度，減少電力危險對人工造成的傷害，同時提高工作中的難度和強度，在保證配電系統安全穩定運行的同時，提高配電系統的工作效率。

5 提高電氣自動化與電氣工程融合運用的措施

當前，科技發展和人民生活水平得以進步，對于高品質更安全能源的需求，也推動和促進了電氣自動化技術的升級和應用，為增強我國綜合國力提供動力。

5.1 電氣工程自動化控制

要想使得電子工程自動化穩定運行，就必須掌握其基本組成部分，并強化組成元件的質量，進而實現全面控制的目的。當電氣設備出現問題時，控制中心將會在第一時間做出反應，即開啟保護功能，該技術的優勢是信息的交互性強，可在網絡技術的協助下將錯誤的信息傳遞給技術人員，以便做出應對處理。電氣工程自動化的實現需要結合GPS定位技術，此時技術人員即使不在現場，也可對工程進行控制，通過對傳感器數據的修改來控制電氣工程的運行。值得注意的是，傳感器獲得的數據不僅會傳遞給技術人員，而且還可以進行智能化分析，掌握電氣工程的運行狀態，避免問題的發生。在大數據的應用下，電氣工程可獲得精確的技術人員指令，并根據要求開展相關工作，改善了管理質量。

5.2 電氣設備自動優化配置

電氣設備能夠直接影響到電氣工程的運行狀態，決定著產品的質量，是當前研究的重點。初步研究發現，合理的電氣工程配置對于提高設備穩定性有著積極的作用。優化電氣設備的配置是當前的首要內容，傳感器通過電氣設備了解產品的生產過程，做到產品的實時監控，并對電氣工程運行數據進行比對和分析，如果線路的電流增加明顯，就極有可能出現線路老化，技術人員需要根據數據的變化去判斷設備的配置情況，對于不符合要求的設備可直接考慮替換。不同電氣工程所采用的設備不同，經常會出現不匹配的現象，技術人員需要做的是掌握電氣工程的真實情況，根據需求采購設備，盡可能確保電氣設備的質量。傳感器屬于重要的電氣設備，其采購過程需要格外注意，不得因價格昂貴而使用劣質的產品，造成電氣工程自動化安全隱患，降低產品的質量。

5.3 自動化系統故障檢測

（1）故障自動化控制。技術人員工作任務繁重，不具備充足的時間對電氣設備進行詳細的檢查。電氣工程智能化技術的出現有效地解決了這個問題，可對故障進行自我控制。詳細來說，在網絡技術的支持下，自動化技術可對電氣工程實施控制，當發生故障時，將會對故障信息進行分析，并傳遞給技術人員。從以往的情況來看，電氣工程出現問題只能靠技術人員維修，而維修的過程只能做到一一排查，浪費了大量的時間，極易引發安全事故。智能化技術出現后，設備故障可進行獨立分析，并主動切斷潛在的安全隱患，避免設備故障對其他零件造成損傷。另外，智能化技術將故障的原因和位置發送至技術人員手中，技術人員只需要根據信息的提醒開展維修故障即可，節約了故障修正時間。

（2）故障提示與解決。電氣工程中融入了多樣化的科技元素，常見的是網絡技術和計算機技術，近年來，其逐漸與智能化技術相結合，在故障的審核和維修方面表現出了積極的作用。要想在第一時間掌握電氣工程故障的原因和位置，就需要引入智能化技術，要求相關的智能軟件相互作用，做好電氣工程全面監控的任務。電氣工程的主要特點是線路繁瑣，無法在短時間內明確故障的發生原因，而智能化技術可根據電流的變化，分析電氣數據，明確故障的具體位置，為后續技術人員的故障解決奠定堅實的基礎。電氣工程智能化是未來的發展趨勢，其能夠及時發現問題，提高了問題處理的效率，降低了技術人員的工作壓力。

6 結語

電氣工程的穩定運行和效率的提高，主要依賴電氣自動化技術的應用和普及，引導電氣工程智能化程度的不斷推進。電氣工程企業在運營中，要重視電氣自動化技術的融入和應用，提高自動化技術服務理念，更要加強專業人員的培養和招聘，提高現有工作人員的專業能力的同時，加強管理和綜合素質的提升，確保人才儲備，提升企業的競爭力。隨著科技進步的發展和電力設備、電氣材料等的不斷更新和升級，電氣自動化技術的更新換代也在不斷加速。在不斷探索研究下，將電氣工程中的自動化技術不斷完善和發展，提升電氣工程的自動化性能、智能化性能，順應信息化社會的發展與需求，為電氣工程行業發展打下堅實的基礎。