劉展赫 山東省青島第九中學(xué)

電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用

劉展赫 山東省青島第九中學(xué)

隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電氣工程在提高生活、生產(chǎn)質(zhì)量方面有重要引用，電氣自動化技術(shù)是電氣工程控制系統(tǒng)重要組成部分，其主要技術(shù)特點是結(jié)合多種自動控制檢測功能裝置，對電氣工程系統(tǒng)進(jìn)行自動控制及實時監(jiān)控，實現(xiàn)智能化管理，提高電氣工程管理質(zhì)量。本文就電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用展開研究。

電氣自動化；電氣工程；應(yīng)用

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，電氣自動化技術(shù)取得較大突破。當(dāng)前我國電氣自動化技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，并運用到各個領(lǐng)域。電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用促進(jìn)電氣工程管理出現(xiàn)飛躍性發(fā)展，未來電氣工程管理必將向智能化方向發(fā)展。因此要求電氣自動化技術(shù)控制質(zhì)量及安全性得到進(jìn)一步發(fā)展。

1.電氣自動化控制系統(tǒng)在電氣工程中的設(shè)計理念

1.1 集中監(jiān)控式設(shè)計理念

集中式監(jiān)控方式特點為可對電氣工程進(jìn)行有效維護(hù)，且對受控制站要求不高，便于在電氣工程中實現(xiàn)。集中式監(jiān)控方式設(shè)計難度不高，其主要原理是實現(xiàn)系統(tǒng)各個功能幾種處理，對任務(wù)處理器功能提出較高要求，若任務(wù)處理器性能不足將會對處理速度造成影響。電氣設(shè)備被列入監(jiān)控范圍時，主機(jī)出現(xiàn)冗余下降趨勢，對電纜提出更高要求，成本由此增加。為提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性，需引進(jìn)長距離電纜?？刂葡到y(tǒng)隔離刀閘操作閉鎖及斷路器聯(lián)鎖均采用硬接線方式，此種接線方式會導(dǎo)致隔離刀閘輔助接點無法接線到位，且該種接線方式極為復(fù)雜，不利于后期維護(hù)保養(yǎng)。基于此采用集中控制式設(shè)計方法可提高系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性，有助于降低成本，便于后期維護(hù)。

1.2 利用遠(yuǎn)程監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式是當(dāng)前運用較多的控制方式之一，該種控制方式可節(jié)約大量電纜數(shù)，降低安裝成本。節(jié)約材料。遠(yuǎn)程監(jiān)控方式具有較高靈活性和可靠性，缺點為控制現(xiàn)場總線通訊速度不好，且電氣工程通訊量極大，遠(yuǎn)程監(jiān)控方式難以適應(yīng)大型系統(tǒng)監(jiān)控要求。當(dāng)前眾多小監(jiān)控系統(tǒng)均采用遠(yuǎn)程控制方式實現(xiàn)系統(tǒng)控制。

1.3 利用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用

電氣工程自動化系統(tǒng)已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前較為先進(jìn)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)即時，系統(tǒng)長期運行過程中積累較多經(jīng)驗，電氣工程自動化技術(shù)得到長足發(fā)展?，F(xiàn)場總線控制可對電氣系統(tǒng)的設(shè)置有針對性，對不同間隔采取不同功能。此種監(jiān)控方式還具備遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的優(yōu)點，降低硬件設(shè)備的投入成本，安裝難度不高，電氣智能設(shè)備均為就地安裝，通過通訊設(shè)備與監(jiān)控系統(tǒng)連接，不僅可節(jié)約大量電纜材料，還可降低安裝維護(hù)等方面工作量?，F(xiàn)場總線控制方式的各個功能均為相互獨立的，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接，基于網(wǎng)絡(luò)組態(tài)靈活性，整個系統(tǒng)可靠性有所保障。當(dāng)其中任一組件出現(xiàn)故障時影響的僅僅是其本身元件，不會對系統(tǒng)其他組件造成影響。因此現(xiàn)場總線監(jiān)控方式是電氣工程中運用最為廣泛也是最具領(lǐng)先優(yōu)勢的一種自動化技術(shù)。

2.電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

2.1 電氣工程中電網(wǎng)調(diào)度的自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)主要指由中心服務(wù)器、終端顯示設(shè)備、工作站、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等組成的綜合系統(tǒng)。電氣工程電網(wǎng)調(diào)度自動化主要是通過專用局域網(wǎng)將將處于調(diào)度范圍內(nèi)的電網(wǎng)調(diào)度中心、電廠、控制設(shè)備等進(jìn)行連接，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)各部分的有效控制。電氣自動化技術(shù)在電氣工程中可實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行狀況的實施評估，由此可見其重要性。通過電氣自動化系統(tǒng)可對電力系統(tǒng)電力負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度自動化。電力系統(tǒng)運行過程中需實現(xiàn)數(shù)據(jù)得實時收集和實時處理，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)控，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)上得出有效結(jié)論，對電網(wǎng)運行狀態(tài)及安全情況進(jìn)行有效掌控，促使電網(wǎng)系統(tǒng)可適應(yīng)電力市場運行需求。

2.2 電氣工程中發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)

當(dāng)前發(fā)電廠應(yīng)用的分散測控系統(tǒng)是電氣工程在發(fā)電廠運用常見種類之一，該系統(tǒng)采用分層方式進(jìn)行布置，其主要組成包含以太網(wǎng)、工作站、過程控制、通訊網(wǎng)等。其遠(yuǎn)程控制單元主要由輸入輸出模件和冗余配置主控模件組成，其中主控模件通過冗余系統(tǒng)輸入輸出結(jié)合總線輸入輸出進(jìn)行通訊連接。過程控制單元可用于生產(chǎn)運行，可接受電力系統(tǒng)中熱電偶、熱電阻、變送器等發(fā)出的信號，對這些信號數(shù)據(jù)進(jìn)行實時處理，對設(shè)備運行參數(shù)進(jìn)行實施打印和終端輸出，從而實現(xiàn)電氣自動化在電氣工程中的保護(hù)、控制、監(jiān)測功能。

2.3 電氣工程中變電站的自動化

電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用最主要目的是使用自動控制技術(shù)取代傳統(tǒng)人工作業(yè)。變電站是電氣工程系統(tǒng)的集中表現(xiàn)，電氣自動化技術(shù)在變電站中可實現(xiàn)實時監(jiān)控，提升變電站運行水平和運行效率。自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用主要目的是實現(xiàn)全方位、多層次實時監(jiān)控。變電站電氣自動化技術(shù)引進(jìn)全微機(jī)化設(shè)備，傳統(tǒng)電磁裝置被取代。數(shù)據(jù)傳輸過程中可實現(xiàn)自動化管理，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計收集并進(jìn)行實時傳輸。數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)為變電站常見的電纜，因此引進(jìn)電氣自動化技術(shù)對變電站而言工程量不大，僅需引進(jìn)相應(yīng)設(shè)備即可，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行局部改進(jìn)即可。當(dāng)前電氣自動化已經(jīng)成為變電站不可或缺的一部分，在電氣自動化技術(shù)支持下，變電站各項操作任務(wù)可簡單實現(xiàn)。

3. 電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展趨勢

電氣自動化技術(shù)的出現(xiàn)推動電氣工程有傳統(tǒng)控制方式向智能控制轉(zhuǎn)變。未來電氣自動化發(fā)展趨勢主要有分布式、信息化、開放化三種。

分布式主要指電氣自動化技術(shù)在電氣系統(tǒng)中可實現(xiàn)分布結(jié)構(gòu)控制，即整個控制網(wǎng)絡(luò)中所有控制職能不僅緊密聯(lián)系，又是可單獨控制的一種網(wǎng)絡(luò)形式。分布式系統(tǒng)可實現(xiàn)系統(tǒng)為先的分散，降低局部風(fēng)險對整體結(jié)構(gòu)影響，從根本上提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性。

信息化指電氣自動化技術(shù)可對電氣工程各項數(shù)據(jù)進(jìn)行實時收集與傳輸，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一體化。信息化是數(shù)據(jù)處理方式的變革方向，相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方式，信息化不僅能提高數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確性，還可提高數(shù)據(jù)系統(tǒng)穩(wěn)定性，總根本上改變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理效率低下的缺點。

開放化指電氣工程電氣控制系統(tǒng)可通過接口與外界系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而實現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)共同控制方式。該種方式改變傳統(tǒng)控制方式，在提高安全性基礎(chǔ)上開放化更具柔性。

4.結(jié)束語

電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用可改變電氣工程傳統(tǒng)控制方式，提高電氣工程管理效率，將系統(tǒng)控制、操作、監(jiān)測綜合在一起，實現(xiàn)電氣工程智能化管理。電氣自動化技術(shù)在電氣工程中具有不可取代的地位，且在電氣工程中具有廣泛應(yīng)用前景。

[1] 鐘家洪. 電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用分析[J].應(yīng)用科技.2015(4):99

[2] 胡克強(qiáng). 電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用析[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2016(2):23-27