穆維川

（身份證號：130182198604263959）

探討電氣工程中自動化技術(shù)的應(yīng)用

穆維川

（身份證號：130182198604263959）

本文主要探討了電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，并對其發(fā)展前景做了展望。

電氣工程；自動化技術(shù)；電網(wǎng)調(diào)度；變電站；狀態(tài)檢修

1 電氣工程中自動化技術(shù)的應(yīng)用

1.1 電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化是確保電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)、安全的發(fā)供電，提高電網(wǎng)調(diào)度運行管理水平的重要手段，也是實現(xiàn)管理現(xiàn)代化和電力生產(chǎn)自動化的重要基礎(chǔ)。電網(wǎng)調(diào)度自動化主要包括了調(diào)度主站系統(tǒng)和運動裝置系統(tǒng)，其作用主要體現(xiàn)在以下三個方面：

（1）實現(xiàn)對電網(wǎng)安全運行狀態(tài)的實時監(jiān)控；

（2）實現(xiàn)對電網(wǎng)運行的經(jīng)濟(jì)調(diào)度；

（3）實現(xiàn)對電網(wǎng)運行安全事故的分析和處理。

1.2 電力的自動化

1.2.1 電力一次設(shè)備的智能化

在一般情況下，常規(guī)電力一次設(shè)備與二次設(shè)備的安裝地點往往相隔幾十至幾百米，且兩者之間一般用大電流控制電纜和強(qiáng)信號電力電纜連接。對于電力一次設(shè)備的智能化來說，其主要問題是現(xiàn)場大電流開斷引起的高強(qiáng)度電磁場干擾會對電子部件造成損害，關(guān)鍵技術(shù)是電子部件的電磁兼容、供電電源以及與外部通信接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)問題。

1.2.2 電力一次設(shè)備的在線狀態(tài)檢測

為了監(jiān)視設(shè)備的實施運行狀態(tài)，并且對各種重要參數(shù)的變化趨勢進(jìn)行分析，我們必須要對電力系統(tǒng)一次設(shè)備如發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、變壓器和斷路器等設(shè)備的重要運行參數(shù)進(jìn)行長期且連續(xù)的在線監(jiān)測。

1.3 變電站綜合自動化

自動化的變電站系統(tǒng)主要應(yīng)用自動化技術(shù)和系統(tǒng)，對變電站的基本數(shù)據(jù)和電能傳輸?shù)裙ぷ鬟M(jìn)行24h的無人系統(tǒng)監(jiān)控，并對運行的系統(tǒng)進(jìn)行及時的保護(hù)。自動化變電站系統(tǒng)主要由以下五個具體的子系統(tǒng)構(gòu)成：

（1）控制系統(tǒng)；

（2）繼電保護(hù)子系統(tǒng)；

（3）電壓、無功綜合控制子系統(tǒng)；

（4）低頻減負(fù)荷控制及備用電源自動投入子系統(tǒng)；

（5）通信子系統(tǒng)。

1.4 發(fā)電廠自動化

發(fā)電廠自動化系統(tǒng)主要包括了自動發(fā)電量控制系統(tǒng)（AGC）、自動電壓控制系統(tǒng)（AVC）和動力機(jī)械自動控制系統(tǒng)。我國常見發(fā)電廠主要可分為水電廠和火電廠，但無論是水電、火電或者其他的發(fā)電方式，在自動化系統(tǒng)中都有較多的共同點，相較而言，通常水電廠的自動化程度比火電廠要高。

1.4.1 水電廠自動化

水電廠需要調(diào)速器、水輪機(jī)以及水輪發(fā)電機(jī)力勵磁控制系統(tǒng)等。水電廠自動化可以具體分為單機(jī)自動化、公用設(shè)備自動化、梯級水電廠綜合自動化以及全廠自動化等等，通過自動化系統(tǒng)的使用，極大的提高水電廠運行的經(jīng)濟(jì)性、安全性和供電的質(zhì)量。

1.4.2 火電廠自動化

火電廠的自動化也是一門綜合性的技術(shù)，有信息和數(shù)據(jù)處理、自動保護(hù)、自動檢測、順利控制以及設(shè)備管理等方面的功能。自動化系統(tǒng)主要包括了鍋爐控制系統(tǒng)、汽輪機(jī)控制系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)、計算機(jī)監(jiān)視和數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及機(jī)爐系統(tǒng)主控系統(tǒng)等等。

1.5 配電自動化

和傳統(tǒng)的調(diào)度自動化比較，我國配電自動化相對較小，它整合了當(dāng)代計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、電氣設(shè)備管理以及數(shù)據(jù)傳輸，在信息綜合的同時進(jìn)行系統(tǒng)管理；它不僅改變了傳統(tǒng)電能質(zhì)量，同時也有效降低了人員勞動強(qiáng)度，在保障經(jīng)濟(jì)目標(biāo)運行的同時，增強(qiáng)電氣工程供電可靠性，推動電氣工程自動化發(fā)展。

2 我國電氣工程自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1 管控一體化技術(shù)在電氣工程實踐工作中的應(yīng)用分析

從理論上來說，電氣工程實踐工作過程當(dāng)中所涉及到的管控一體化技術(shù)主要是指針對電氣工程在各個通訊環(huán)節(jié)，在自動化技術(shù)應(yīng)用過程當(dāng)中對于相關(guān)信息數(shù)據(jù)的集成性及整合性優(yōu)勢均能夠得到可靠發(fā)揮。集成控制系統(tǒng)在于管理信息系統(tǒng)相融合的過程當(dāng)中，能夠?qū)㈦姎夤こ淘谡＿\行狀態(tài)下所應(yīng)用的整個信息控制網(wǎng)絡(luò)以一種綜合且集成的方式表現(xiàn)出來。

一方面，在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，可以通過集團(tuán)企業(yè)資源規(guī)劃系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)運行狀態(tài)的互聯(lián)性方式，確保對整個電氣工程在正常運行狀態(tài)下所對應(yīng)的各種控制信息均能夠得到穩(wěn)定且有效的獲取。

另一方面，通過引入計算機(jī)控制管理系統(tǒng)的方式，能夠?qū)㈦姎夤こ淘谡麄€生產(chǎn)過程當(dāng)中所涉及到的相關(guān)檢修數(shù)據(jù)信息與運行狀態(tài)信息進(jìn)行系統(tǒng)且完整的監(jiān)督，按照此種方式也能夠確保計算機(jī)檢修管理系統(tǒng)與電氣工程數(shù)據(jù)庫間連接性能的穩(wěn)定發(fā)揮。

2.2 狀態(tài)檢修技術(shù)在電氣工程實踐工作中的應(yīng)用分析

從電氣工程的應(yīng)用視角上來說，可以針對狀態(tài)檢修技術(shù)進(jìn)行如下定義：即電氣工程狀態(tài)檢修技術(shù)主要是指通過應(yīng)用電氣工程設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)的方式，重點發(fā)揮其在狀態(tài)監(jiān)視與故障診斷方向的綜合性應(yīng)用功能，提供狀態(tài)檢修所對應(yīng)設(shè)備在正常運行狀態(tài)下所表現(xiàn)出的運行狀態(tài)信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)，同時也可以結(jié)合這部分?jǐn)?shù)據(jù)實現(xiàn)對電氣工程相應(yīng)設(shè)備運行狀態(tài)以及可能存在安全隱患或是故障的問題進(jìn)行有效預(yù)測。

按照此種方式，還能夠?qū)鹘y(tǒng)意義上的故障檢修模式轉(zhuǎn)變成為全新的狀態(tài)檢修模式。從實踐應(yīng)用的角度上來說，將狀態(tài)檢修技術(shù)應(yīng)用于電氣工程實踐工作過程中不但能夠提高相應(yīng)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性與安全性，同時也使得傳統(tǒng)意義上定期檢修作業(yè)模式下可能存在的缺陷以及遺漏性問題得到有效克服，從而保障運行安全。

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2015-7-20