王宗飛
摘 要:隨著全球化的科學技術不斷發(fā)展,電氣工程中電氣自動化的應用也得到了十分迅速的發(fā)展,并小到電氣開關的設計,大到科技航天的研究,到處都有它的身影。電氣自動化是現(xiàn)代電氣工程的支撐,也是所有工業(yè)發(fā)展的基礎與原動力,而電氣自動化系統(tǒng)的應用可以促進電氣工程的發(fā)展。本文重點對電氣自動化技術在我國電氣工程中的應用進行闡述,根據(jù)其在電氣工程中的設計理念,展望未來電氣自動化的發(fā)展方向,以求對電氣行業(yè)的相關工作者提供可參考信息。
關鍵詞:電氣自動化;電氣工程;應用;技術特點
自改革開放以來,隨著科技的不斷更新和發(fā)展,電氣工程及其自動化的技術平臺也取得了長足的發(fā)展,逐漸與國際接軌,從而提高了電氣工程及其自動化的編程周期,提高了綜合效率。同時,隨著技術的不斷更新,電氣工程及其自動化建立了靈活的集成控制系統(tǒng),滿足了工業(yè)自動化領域的技術需求,另外,也滿足了商業(yè)企業(yè)從管理層到電氣工程及其自動化系統(tǒng)的底層之間的數(shù)據(jù)存取、介質的訪問控制方式等,現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)應運而生。這種系統(tǒng)的出現(xiàn),讓工業(yè)自動化領域的控制網(wǎng)絡更加快捷方便,從而降低了成本。成本控制是工業(yè)中一個非常重要的因素,電氣工程及其自動化的應用就是節(jié)約工業(yè)成本,提高工業(yè)效率的一種重要途徑。
1.電氣自動化技術的監(jiān)控特點
電氣自動化技術的監(jiān)控特點主要包括三個方面即遠程監(jiān)控、集中監(jiān)控以及現(xiàn)場總線監(jiān)控。
(一)遠程監(jiān)控。遠程監(jiān)控是指技術人員通過計算機網(wǎng)絡對裝置進行遠程監(jiān)控。遠程控制能夠節(jié)約更多的成本,同時該技術還具有較高的靈活性與可靠性。不過因為該技術容易受到通訊速度的影響,使得其處理速度相對降低,這使得該方式只適用于一些較小的局部系統(tǒng)監(jiān)控,而不適合用在大型的自動化系統(tǒng)中。
(二)集中監(jiān)控。集中監(jiān)控是指利用一個處理器將系統(tǒng)中的各種功能集中到一起進行監(jiān)控。其優(yōu)點是控制的要求較低、系統(tǒng)容易設計、運行極為方便;其缺點是因為處理器只有一個,而任務的繁重使得其處理速度受到嚴重影響。同時,因為線纜的大量增加,會干擾到處理器的運行,還會使系統(tǒng)的可靠性下降,維護工作增多,維護成本也隨之增加。
(三)現(xiàn)場總線監(jiān)控?,F(xiàn)場總線監(jiān)控是當前電氣工程自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的主要方式,該監(jiān)控方式的應用增加了電氣自動化系統(tǒng)設計的針對性。它根據(jù)裝置的不同功能進行間隔設計,這就相對減少了端子柜、隔離設備的使用,大大節(jié)約了投資成本。同時,各個裝置的組態(tài)靈活、功能獨立,這使得系統(tǒng)的可靠性得到了極大提升。
2.電氣自動化技術在電氣工程中的應用
電氣工程是一項系統(tǒng)復雜的工程,從生產(chǎn)到使用的整個過程都包含著極其復雜的程序。電氣自動化技術的應用使得各種管理程序變得簡單,大大提高了電氣工程的效率和質量。下文就對電氣自動化技術在電氣工程四個環(huán)節(jié)中的應用進行簡要的闡述。
(一)在發(fā)電廠中的應用。在發(fā)電廠中,一般都是通過分散測控系統(tǒng)來實現(xiàn)電氣自動化技術的應用。分散測控系統(tǒng),簡而言之就是指分層分布的測控系統(tǒng),其主要是利用以太網(wǎng)、遠程工作站、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等單元組成網(wǎng)絡系統(tǒng),分散測控過程監(jiān)督和控制單元。相比之下,過程監(jiān)督和控制單元能直接在生產(chǎn)過程中顯示出來,這為操作人員的控制工作提供了方便。同時,分散測控系統(tǒng)在接收生產(chǎn)過程中傳出的信號以后,再將運行數(shù)據(jù)打印出來,操作人員通過對數(shù)據(jù)的分析,能夠迅速地掌握當前設備的運行情況,使其工作變得更加簡便,工作效率也得到了極大提升。
(二)在水電廠中應用。電氣自動化技術的應用,不但使水電企業(yè)實現(xiàn)了單機自動化、公用設備自動化,同時還幫助企業(yè)實現(xiàn)了全廠自動化,對提高水電廠的生產(chǎn)安全以及整個供電系統(tǒng)的安全有著極其重要的作用。在火電廠中,電氣自動化技術的應用,使火電廠實現(xiàn)了機、爐、電一體化的單元制運行。操作人員利用監(jiān)控系統(tǒng),對設備的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行及時匯總和分析,對可能潛在的隱患進行排除,這不但挖掘出了火電機組的發(fā)電潛能,還大大降低了火電廠發(fā)電機組的維護成本。同時,將單元爐機組統(tǒng)一起來不但方便了數(shù)據(jù)采集,還提高了火電電網(wǎng)的運行和管理效率,幫助火電企業(yè)朝著更加專業(yè)化、智能化、網(wǎng)絡化、自動化的方向發(fā)展。
(三)在電網(wǎng)調度中的應用。電氣自動化技術在電網(wǎng)調度中的應用主要體現(xiàn)在自動化系統(tǒng)方面,電網(wǎng)調度的自動化系統(tǒng)主要由軟件和硬件兩部分組成,軟件是指計算機網(wǎng)絡系統(tǒng);硬件是指工作站、中心服務器、顯示器等各種操作設備。簡而言之,電網(wǎng)調度的自動化是指利用計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)對電網(wǎng)中的各項業(yè)務進行監(jiān)控和調度。利用區(qū)域電力系統(tǒng)網(wǎng)絡,將變電站、發(fā)電廠、調度中心、工作站等終端聯(lián)系起來,對其進行自動化的調度。電氣自動化技術在電網(wǎng)調度中的應用是市場發(fā)展的需求,它能夠幫助管理者及時收集和分析與電網(wǎng)運行相關的數(shù)據(jù),這對電力生產(chǎn)、運營等自動控制有著非常重要的作用,是提高電網(wǎng)調度效率的關鍵性技術。
(四)在變電站中的應用。通過電氣自動化技術的應用,能夠將變電站中很多人工操作的工作以自動化操作來代替,這不僅能夠避免人工操作帶來的誤差,同時還能提高變電站的工作效率。另外,電氣自動化技術在變電站中的應用還能夠幫助管理者對變電站工作進行實時監(jiān)控,及時發(fā)現(xiàn)安全隱患,并以最快速的速度采取措施進行排除,以此提高變電站工作的安全性。隨著電氣自動化技術的發(fā)展,應用到變電站中的自動化技術也越來越成熟。當前,我國變電站正在朝著"無人值班"的管理模式發(fā)展,這也預示著我國變電站工作的自動化工作將進入新的發(fā)展階段。不過,就現(xiàn)在電氣自動化技術在變電站中的應用現(xiàn)狀而言,要實現(xiàn)"無人值班"的管理模式,還有多技術問題需要解決。我國必須要加快電氣自動化技術的研發(fā)速度,通過新技術的開發(fā)與應用,將變電站的自動化管理朝著無人值班"的模式一步步推進。
(五)在配電系統(tǒng)中的應用。就當前電氣自動化技術在我國配電系統(tǒng)中的應用情況而言,應用規(guī)模還較小,還需要進一步擴大電氣自動化技術在配電系統(tǒng)中的影響力。目前,配電自動化模式主要有三種:(1)集中監(jiān)控的配電自動化模式;(2)就地控制的饋線自動化模式;(3)配電管理與集中監(jiān)控相結合的配電自動化模式。第1種模式以及第3種模式在我國的應用最為普遍,這二者有著很多共同點,都是分布式結構,都是將子站與主站聯(lián)系起來形成統(tǒng)一的配電自動化系統(tǒng)。配電自動化的實現(xiàn),不但能夠減輕人工勞作的強度、增加配電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時還能夠最大限度的提升配電系統(tǒng)的工作效率和質量。
3.結束語
電氣工程中使用電氣自動化技術可以提升相關設備的有效性,可以實現(xiàn)整個工程的信息化、網(wǎng)絡化和效率化,可以使電氣工程的數(shù)據(jù)采集、電網(wǎng)調度更加高效便捷,可以滿足目前經(jīng)濟環(huán)境下的剛性需求,更好地適應社會的發(fā)展規(guī)律。
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