【摘 要】本文分析了電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用情況，希望能為提高電氣工程的自動(dòng)化水平提供參考。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化 電氣工程 應(yīng)用

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)電力的需求越來越大，同時(shí)也對(duì)電力建設(shè)和運(yùn)行提出了更高的要求。目前，我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)獲得了很大的發(fā)展，為了提高電力系統(tǒng)的安全性，減輕電力工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，在電網(wǎng)調(diào)度以及變電站的實(shí)際運(yùn)行中自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮了重要作用，在電氣工程中的應(yīng)用也日益廣泛。

一、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程

20世紀(jì)90年代，單片機(jī)技術(shù)獲得了很快的發(fā)展，應(yīng)用范圍也越來越廣，我國(guó)的電力系統(tǒng)也對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行了更新?lián)Q代。之后隨著PC技術(shù)的引入以及計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)，我國(guó)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化進(jìn)程進(jìn)一步加快。接著軟件系統(tǒng)的開發(fā)和利用又實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、分類、匯總、分析、顯示以及事故報(bào)警的自動(dòng)化。但是，由于電力設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間采用的是星形點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)接方式，這種通信方式運(yùn)行速率較低，使自動(dòng)化在功能、通信協(xié)議以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面還存在著一定的障礙和困難，導(dǎo)致系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性以及設(shè)備的靈活性難以滿足實(shí)際需要。

隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在電網(wǎng)調(diào)度中發(fā)揮著越來越重要的作用。這時(shí)候的產(chǎn)品適應(yīng)能力更強(qiáng)，與上一代產(chǎn)品相比較，具有更好的靈活性、互換性以及維護(hù)性。

二、電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用情況

（一）電氣自動(dòng)化在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

在電網(wǎng)調(diào)度工作中，其自動(dòng)化系統(tǒng)主要是由中心服務(wù)器、大屏幕顯示器、打印設(shè)備、工作站以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成。在實(shí)際工作中，處于電網(wǎng)調(diào)度范圍之內(nèi)的發(fā)電廠、下級(jí)調(diào)度中心以及相應(yīng)的測(cè)控設(shè)備通過電力系統(tǒng)自身的局域網(wǎng)進(jìn)行有效連接，這是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的具體方式。由此可見，在電網(wǎng)調(diào)度工作中運(yùn)用電動(dòng)化技術(shù)有著非常重要的意義。

（二）自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)往往采取分層次的分布結(jié)構(gòu)，它主要是由高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、以太網(wǎng)、運(yùn)行人員工作站、工程師工作站以及過程控制單元所組成。其中，過程控制單元是由主控模件與輸入/輸出模件組成的，其主控模件可冗余配置，也可以采取冗余智能輸入/輸出以及輸入/輸出總線模式來完成通訊。另外，還可以在生產(chǎn)過程中直接使用過程控制單元，同時(shí)也可以直接接收熱電阻、電氣量、脈沖量、開關(guān)量以及現(xiàn)場(chǎng)變送器等信號(hào)。運(yùn)算處理結(jié)束之后，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的顯示、打印及輸出，以此來驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程的保護(hù)、控制與檢測(cè)。過程控制單元在工作中不僅要向運(yùn)行人員工作站發(fā)送其接收的信息，還要接受工作站的指令，這也是操作人員控制和監(jiān)視機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的主要手段和方式，工程師在設(shè)置或修改系統(tǒng)組態(tài)時(shí)需要工程師工作站提供具體的診斷以及維護(hù)方式。

（三）自動(dòng)化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用

在變電站中使用自動(dòng)化技術(shù)可以增強(qiáng)監(jiān)控能力，進(jìn)一步取代人工監(jiān)視和人工操作。同時(shí)，還能有效提高變電站的運(yùn)行效率和運(yùn)行水平。也就是說，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)變電站中電氣設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行多層次全方位的監(jiān)視并實(shí)現(xiàn)有效的控制。在實(shí)際的運(yùn)用過程中具有以下特點(diǎn)：以前使用過的電磁式裝置被微機(jī)化的設(shè)備所取代，可以在計(jì)算機(jī)屏幕上對(duì)監(jiān)視進(jìn)行操作。傳輸數(shù)據(jù)的過程中電力電纜被計(jì)算機(jī)電纜所代替，以此來實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)記錄和運(yùn)行管理的自動(dòng)化。由于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化之后可以完成變電站的相關(guān)操作任務(wù)，在電力現(xiàn)代化生產(chǎn)之中變電站的自動(dòng)化已成為不可或缺的重要組成部分，也是電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化中一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

三、電力系統(tǒng)自動(dòng)化的未來發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)

由于電力系統(tǒng)自動(dòng)化與IT技術(shù)的發(fā)展有著十分緊密的關(guān)系，因此未來電力系統(tǒng)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

（一）電力一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化

一般來說，電力一次設(shè)備與二次設(shè)備的安裝地點(diǎn)往往相隔數(shù)十米，有的甚至相隔幾百米，而兩者通過強(qiáng)信號(hào)電力電纜與大電流控制電纜實(shí)現(xiàn)連接。與這種情況相比，電力一次設(shè)備智能化有著較大的區(qū)別，在對(duì)一次設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)就進(jìn)行了綜合考慮，這樣就可以有效的節(jié)約控制電纜以及電力信號(hào)電纜，這就是人們常說的一次設(shè)備自帶保護(hù)與測(cè)量功能。

（二）電力一次設(shè)備能夠進(jìn)行在線檢測(cè)

在電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)、變壓器以及短路器等一次設(shè)備往往需要不間斷的對(duì)相關(guān)重要參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，一方面要對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視，另一方面還要能預(yù)測(cè)重要參數(shù)的變化趨勢(shì)，同時(shí)對(duì)設(shè)備發(fā)生故障的可能性進(jìn)行判斷。這樣就可以延長(zhǎng)電力設(shè)備的保養(yǎng)周期，也能使電力設(shè)備從定期檢修順利過渡到狀態(tài)檢修。

（三）研制出更為先進(jìn)的光電式電力互感器

電力互感器可以按照一定的比例將輸電線上的高電壓和大電流降到設(shè)備所允許的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，但在這個(gè)過程中，電力互感器還存在著嚴(yán)重的不足和缺點(diǎn)，這些不足和缺點(diǎn)對(duì)電力互感器的使用效果產(chǎn)生了很大的負(fù)面影響。因此，人們研制出了較為先進(jìn)的光電式電力互感器。目前，在實(shí)際使用中這種電力互感器還存在著一些亟待解決的技術(shù)難題，這些難題將是未來研究的主要方向。

四、總結(jié)

綜上所述，電氣自動(dòng)化在電氣工程中發(fā)揮著重要的作用，也是提高電力建設(shè)質(zhì)量和水平的重要力量，目前在電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)以及變電站得到了廣泛應(yīng)用。在電力建設(shè)過程中，要實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的快速發(fā)展，努力提高配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平是重要途徑之一。

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