杜采霞

摘要：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(chǔ)與原動力，隨著現(xiàn)代化、國際化和全球化的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，電氣工程中電氣自動化的應(yīng)用也得到了十分迅速的發(fā)展，并且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各個學(xué)科和領(lǐng)域當(dāng)中。而電氣自動化系統(tǒng)的應(yīng)用可以促進電氣工程的發(fā)展。因此，我們要從各方面大力提高電氣自動化系統(tǒng)的水平，使其能夠在電氣工程中充分發(fā)揮其優(yōu)勢，使電氣工程能夠安全運行，從而提高電氣工程的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電氣自動化；應(yīng)用

前 言

電氣自動化全稱一般為電氣工程及其自動化，其應(yīng)用范圍涉及各行各業(yè)，小到電氣開關(guān)的設(shè)計，大到科技航天的研究，到處都有它的身影。電力的發(fā)展是促進生產(chǎn)和提高人們生活水平的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著電力應(yīng)用的不斷發(fā)展和深化，新時代背景下的電氣自動化進程成了國民經(jīng)濟和人民生活現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。

一、電氣自動化在電氣工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.電網(wǎng)調(diào)度的自動化應(yīng)用

電網(wǎng)調(diào)度自動化是指利用現(xiàn)代的計算機網(wǎng)絡(luò)自動監(jiān)控體系取代以往人工監(jiān)視的模式，利用網(wǎng)絡(luò)將整個體統(tǒng)中的調(diào)度中心、變電站、工作站連接使其能夠自動完成調(diào)度功能。電網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)自動化首先需要調(diào)度中心有一個連接所有設(shè)備的計算機，該計算機還需配置可連接所有設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，中心服務(wù)器以及大屏顯示器和高效率的工作團隊。通過對專屬局域網(wǎng)的控制實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度過程的自動化，并可以實現(xiàn)自發(fā)電廠到用戶終端的有效連接。由此可以看出，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用可以有效地對電氣系統(tǒng)的運行狀態(tài)和實時情況進行評估，并根據(jù)已有數(shù)據(jù)對電力負荷進行預(yù)測，以此基礎(chǔ)上進行調(diào)度，實現(xiàn)發(fā)電控制環(huán)節(jié)的自動化。需要指出的是，電氣工程應(yīng)對數(shù)據(jù)進行實時的采集、處理和監(jiān)控，并根據(jù)已獲取的信息對電網(wǎng)運行和安全狀況進行有效調(diào)動，滿足當(dāng)前用戶需求。

2.變電站的自動化應(yīng)用

傳統(tǒng)的變電站是通過人工操作，從監(jiān)控到最后信息的反饋均需要人工完成，設(shè)備都是電磁裝，數(shù)據(jù)的收集、整理、記錄都要通過人來實現(xiàn)，并沒有實現(xiàn)對變電站的全局性直接監(jiān)視?，F(xiàn)在的電氣自動化技術(shù)在變電站中的應(yīng)用取代了以往電話人工操作及控制技術(shù)，并實現(xiàn)了對變電站監(jiān)控能力的進一步加強，同時還實現(xiàn)了變電站運行水平及其效率的大幅度提高。其借助于全微機設(shè)備來替代之前的電磁裝置，因而實現(xiàn)了操作及監(jiān)視等過程的屏幕化，數(shù)據(jù)進行傳輸時應(yīng)盡可能采用計算機電纜方式來進行電力信號電纜的取代，并實現(xiàn)了運行及管理過程的自動化。

3.發(fā)電廠測控系統(tǒng)的自動化應(yīng)用

對于發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)而言，其實際應(yīng)用時常采用的是分層分布的結(jié)構(gòu)，利用以太網(wǎng)、遠行工作站、數(shù)據(jù)高速通訊網(wǎng)以及過程控制單元等實現(xiàn)分散測控的目的。其中過程控制單元可直接在生產(chǎn)過程進行應(yīng)用，并可對設(shè)備運行狀態(tài)及其相關(guān)參數(shù)進行實時性的顯示、打印及信號的輸出，并由此進行執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的檢測、聯(lián)鎖性保護及其控制。對于工作站而言，其主要包括了工程師及運行員兩種工作站，主要負責(zé)提供人機接口。由過程控制單元向運行員工作站進行信息的發(fā)送，同時接受由工作站發(fā)送來的指令。工程師工作主要負責(zé)為工程師進行設(shè)置、診斷及維護方式的提供。

二、電氣自動化在電氣工程中的設(shè)計理念

1.集中監(jiān)控式設(shè)計理念

一般而言，電氣工程中的運行及其維護過程十分簡潔，對控制站方面的要求也較低，所以在系統(tǒng)的設(shè)計方面相對就比較容易。再加上，電氣工程主要是將各種功能紛紛集中于相同的處理器中進行工作處理，所以對于處理器而言任務(wù)較為繁重，因而其處理速度會受到較大程度的影響。當(dāng)電氣設(shè)備受到監(jiān)控時，由于監(jiān)控對象的大幅度增加，主機的冗余將會大幅度降低，進而導(dǎo)致電纜數(shù)量的不斷加大，以及投資的顯著增加；此外，較長距離的電纜也會給系統(tǒng)的可靠性造成嚴重的影響。因此，集中化監(jiān)控式設(shè)計理念在電氣工程中的應(yīng)用相對較為廣泛。

2.遠程監(jiān)控式設(shè)計理念

對于遠程監(jiān)控式設(shè)計理念而言，由于其自身的特點比如靈活、可靠性，所以在電氣工程應(yīng)用中較少使用電纜，節(jié)省了安裝費用和材料的開支。但因電氣工程中各現(xiàn)場總線通訊速度較慢，且通訊信息量較大，因而遠程監(jiān)控式僅僅適合用于系統(tǒng)監(jiān)控相對較小的電氣工程中，并不適合進行全長電氣自動化控制系統(tǒng)的建立。

3.現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念

當(dāng)下，較常見的電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用包括現(xiàn)場總線以及以太網(wǎng)等相關(guān)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使用現(xiàn)場總線監(jiān)控式設(shè)計理念可使系統(tǒng)在設(shè)計過程中更具針對性，比如對各種間隔進行采用使用不同功能進行，以便以間隔具體情況為依據(jù)進行設(shè)計。此方式和遠程監(jiān)控式相比較的話，即涵蓋了遠程監(jiān)控方式的優(yōu)點，又可以減少設(shè)備的隔離、 模擬量以及端子柜等方面的量，因此，此方式是電氣工程中應(yīng)用最多也最好的一種理念，并成為電氣自動化未來發(fā)展的主要方向之一。

三、電氣自動化在電氣工程中的發(fā)展和應(yīng)用前景

1.電力一次設(shè)備智能化發(fā)展

一般而言，一次設(shè)備同二次設(shè)備的安裝相距需要達到幾十米甚至可達幾百米之遠，兩者之間的連接常借助于大電流對電纜及強信號電力電纜的控制來實現(xiàn)的。但電力一次設(shè)備的智能化與此狀況有著較大程度的不同，在對一次設(shè)備進行設(shè)計布局時，經(jīng)常需要借助于二次設(shè)備的功能時間來實現(xiàn)，這樣做的好處是大量節(jié)約了控制電纜及電力信號電纜量。

2.電力一次設(shè)備在線監(jiān)測的實現(xiàn)

發(fā)電機、短路器及變壓器等的一次設(shè)備常常需要對其中某個重要參數(shù)進行無間斷檢測，這就要求在對設(shè)備進行在線運行狀態(tài)監(jiān)視的同時，還要對其某些參數(shù)的重要變化趨勢進行預(yù)測，以便對設(shè)備發(fā)生故障的可能性進行判斷，以便延長其保養(yǎng)周期，也為今后設(shè)備狀態(tài)的檢修提供保障。

3.光電式電力互感器的發(fā)展

電力互感器最大的作用是遵循一定比例將輸電線上的大電流和高電壓降低到允許的標(biāo)準(zhǔn)值范圍，但在這個過程中電力互感器存在著較為明顯的不足之處：（1）其在電壓等級相對較高的時候難以實現(xiàn)絕緣；（2）輸出信號是不能與危機化計量直接進行連接的；（3）由于自身信號動態(tài)變化范圍小，導(dǎo)致飽和狀態(tài)下信號發(fā)生畸變情況可能性增大。再加上光電式電力互感器輸出信號有限、電磁絕緣性較差等技術(shù)不足，未來光電式電力互感器有待解決的難度頗多，這些難題也將會成為未來研究的主要方向。

四、結(jié)束語

電氣工程中使用電氣自動化技術(shù)可以提升相關(guān)設(shè)備的有效性，可以實現(xiàn)整個工程的信息化、網(wǎng)絡(luò)化和效率化，可以使電氣工程的數(shù)據(jù)采集、電網(wǎng)調(diào)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(yīng)社會的發(fā)展規(guī)律。

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