王黎春

（濰坊安瑞檢驗檢測服務有限公司，山東 濰坊 261061）

0 引言

電氣工程及電氣自動化在生活中的應用廣泛且實際，從一個小小的開關(guān)、出入的電動車，到工業(yè)生產(chǎn)、航空工具的研究等，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等領(lǐng)域均有它的參與和應用。電能更是成為我們生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ)條件。隨著世界能源匱乏情況的出現(xiàn)，不可再生能源日益減少，環(huán)保能源、可持續(xù)利用能源的發(fā)展正進入最重要的時代。加上科技發(fā)展和人民生活水平的進步，對于高品質(zhì)更安全能源的需求，也推動和促進了電氣自動化技術(shù)的升級和應用，通過各種電力工程造福人民，造福社會，為增強我國綜合國力提供動力[1]。

1 電氣自動化特點

1.1 理論基礎(chǔ)

電氣自動化研究時間較長，但一直無法做到核心技術(shù)的提升。早在20世紀，電氣自動化的概念就得到了認可，成為了研究的重要課題。從宏觀角度來說，電氣工程自動化包括多個學科的內(nèi)容，常見的是語言學和信息學，被譽為電氣工程技術(shù)的基礎(chǔ)。正是由于電氣工程自動化內(nèi)容豐富，再加上學科學習的難度較高，才使得其發(fā)展緩慢。近年來，我國的科學水平不斷提升，尤其是重視自動化技術(shù)的探索，取得了不錯的成績，這也為電氣工程自動化的發(fā)展創(chuàng)造了條件[2]。

1.2 技術(shù)特點

電氣自動化技術(shù)不僅提高了電氣工程的質(zhì)量，更通過簡單的操作，將電子設(shè)備等實現(xiàn)遠程生產(chǎn)和操作的控制。利用電氣自動化技術(shù)的特點，優(yōu)化了人與人、人與設(shè)備的聯(lián)系，將更為復雜的控制理論和電力網(wǎng)理論進行全面整合和應用。電氣自動化操作系統(tǒng)的特點有：（1）原設(shè)備處理信號轉(zhuǎn)化成智能設(shè)備可識別數(shù)據(jù)；（2）通過電氣設(shè)備信號和相關(guān)設(shè)備信號進行相互關(guān)聯(lián)，完成遠程控制；（3）通過信號傳輸實時控制和分析電氣工程的生產(chǎn)效率。通過強弱電結(jié)合、機電結(jié)合、電工技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合，達成了包含計算機應用技術(shù)在內(nèi)的多領(lǐng)域整合技術(shù)的開發(fā)和使用。

2 電氣自動化控制技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 集成性

集成性主要體現(xiàn)在電氣自動化技術(shù)的信息化方面。科技發(fā)展將自動化技術(shù)大量應用于生產(chǎn)和生活中，對于電氣工程而言，復雜繁瑣的環(huán)節(jié)是其特定表現(xiàn)之一，在簡化流程、降低工作負荷的要求下，自動化不僅解決了這些問題，還提高了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，減少了人工操作帶來的一系列問題和事故。將電氣設(shè)備、普通設(shè)備等的各種傳輸信號通過數(shù)據(jù)倉庫進行合理的重組、轉(zhuǎn)換和集成，達到全面監(jiān)控和反饋的功能，即是電氣自動化集成性的體現(xiàn)。集成性不僅改善了電氣工程的復雜性，更從可監(jiān)控、操控方面提高了使用效率[3]。

2.2 可控制性

相比較我國近年來的經(jīng)濟發(fā)展和科技進步，自動化技術(shù)的普遍運用和需求也在日益增加。電氣自動化技術(shù)的應用更是多方面發(fā)展，人才的需求也日益增多，電氣自動化技術(shù)的依賴性增強，其可控性就成為人們要求的重點要點。在大量的農(nóng)業(yè)、工業(yè)甚至國防航空行業(yè)中，對于電氣自動化技術(shù)的要求不僅非常高，還非常全面，通過大量信息的處理、加工，在電氣自動化技術(shù)實施后，形成具有控制管理的系統(tǒng)，通過操作這種控制系統(tǒng)，達成了電氣自動化技術(shù)的應用，更收集了外圍數(shù)據(jù)和信息，促成電氣自動化技術(shù)的革新和發(fā)展。因此，電氣自動化技術(shù)的可控性優(yōu)勢，能夠穩(wěn)定電氣工程運行的安全可靠，更提升我國電氣工程的行業(yè)發(fā)展[4]。

3 解決電氣自動化設(shè)備應用問題的有效方法

3.1 優(yōu)化電氣自動化技術(shù)的節(jié)能能力

電氣自動化技術(shù)的節(jié)能原理，主要來自電氣線路主體材料的生產(chǎn)工藝和不斷更新升級。當選取消耗相對更小的線路材料時，不僅可以將線路的布局進行適當改善，更能制造電氣設(shè)備運行環(huán)境的科學合理，設(shè)計路線的簡約、實用，減少了過多線路運行導致的電能損耗，降低了電阻等其他耗電問題，達到節(jié)能降耗的目的。

3.2 增強對通用電氣設(shè)備、自動化制造設(shè)備以及外界各種環(huán)境因素的安全防護

安全防護不僅是用電的基礎(chǔ)原則，也是電氣自動化技術(shù)的首要課題。電子設(shè)備使用的環(huán)境能夠影響其自動化技術(shù)的運行及設(shè)備性能的改變，更是安全防護的重要環(huán)節(jié)。因此，改善電氣設(shè)備使用環(huán)境，特別是對使用環(huán)境進行監(jiān)控，保證電氣設(shè)備性能。另外，任何設(shè)備的運行都不能拋開日常維護和養(yǎng)護進行，對設(shè)備的各種必要的養(yǎng)護，是保證電氣工程順利運行的基礎(chǔ)，在日常檢測中，對暴露的問題及時進行檢修，是對設(shè)備最基礎(chǔ)的養(yǎng)護工作。

4 電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應用

4.1 電能調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應用

自動化電能調(diào)度，是指通過自動化的電能配備來完成電力工程中電力設(shè)備的正常運行和穩(wěn)定輸出，因此，設(shè)備運行系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，電能的調(diào)度和供給是最為關(guān)鍵的。自動化技術(shù)的應用，將收集的設(shè)備數(shù)據(jù)通過技術(shù)轉(zhuǎn)化成自動化和智能化的數(shù)據(jù)。一旦電能調(diào)度無法自動化運營，電力系統(tǒng)安全事故發(fā)生，電網(wǎng)的正常運行就會受到很大影響。同時，調(diào)度自動化系統(tǒng)也就無法發(fā)揮其調(diào)度能力，繼而出現(xiàn)電能重大安全事故，電氣系統(tǒng)運行崩潰甚至瓦解，一切設(shè)備將無法運行。因此，電能調(diào)度的自動化運行的安全，是整個電氣自動化技術(shù)運用的首要關(guān)鍵因素。

4.2 電氣自動化技術(shù)在發(fā)電廠中的應用

電力系統(tǒng)運行中電氣自動化技術(shù)的應用最為重要，其控制和監(jiān)控能力得到準確運用。電力系統(tǒng)是非常復雜的運行系統(tǒng)，人工操作和檢測可能無法保證運行的穩(wěn)定、安全和運行效果等。自動化技術(shù)的出現(xiàn)，完成了對電力系統(tǒng)的全面監(jiān)控和實時監(jiān)控，甚至遠程監(jiān)控和遠程操作，及時方便地解決了運行中的諸多問題。首先，智能電子設(shè)備的運用，解決了人工現(xiàn)場管控的問題，從安全和預警等方面有了更大的提高，越是危險系數(shù)越高的程序，越應該通過電氣自動化技術(shù)進行操控。其次，集中化的監(jiān)控減少了諸多電子元器件的使用，在減少運營成本的同時，降低了電力耗能，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和可控操作提供了幫助。實際操作中，通過控制和監(jiān)控作用，接收到具體環(huán)節(jié)重點部位的電氣信號，通過計算機數(shù)據(jù)分析等，將電氣信號與計算機信號進行對接轉(zhuǎn)換，將實際操作信號傳輸?shù)诫姎庑盘栔?，調(diào)控機組的實際、具體運行情況[5]。

4.3 電氣自動化在變電站中的應用

傳統(tǒng)的變電站通過電纜進行作業(yè)，容易影響電氣設(shè)備的正常運行。當出現(xiàn)供電中斷等問題時，整個的電力系統(tǒng)也會受到損壞，更不用談電力系統(tǒng)的高效運行。電氣自動化技術(shù)應用在變電站中，改善了上述問題的發(fā)生，其分布配置的方式穩(wěn)定了電能的有效傳輸，更使自動化技術(shù)提高了變電站工作效率。自動化技術(shù)中的控制和監(jiān)測功能，不僅保護了電廠電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，更將運行狀態(tài)和具體情況進行監(jiān)測，及時探查和發(fā)現(xiàn)各個設(shè)備、各條線路的運行情況，保證故障及時發(fā)現(xiàn)及時解決。通過實際操作和運行發(fā)現(xiàn)，變電站自動化技術(shù)有以下特點：第一，數(shù)據(jù)統(tǒng)計自動化，設(shè)備管理自動監(jiān)管運行。第二，電氣設(shè)備和計算機信號的相互轉(zhuǎn)化，保證了通過計算機進行監(jiān)控、監(jiān)測等工作。第三，用光纖代替變電站傳統(tǒng)的電纜，從信號接收和采集，到設(shè)備都完成集成化、網(wǎng)絡化，系統(tǒng)的運行更為穩(wěn)定，更為安全。第四，控制和監(jiān)控系統(tǒng)保證了變電站、電廠、電力系統(tǒng)的全面監(jiān)控，促進了相互聯(lián)系和運行效率。由此可見，電氣自動化技術(shù)改善了原有傳統(tǒng)的變電站設(shè)備及操作運行，全面控制和全盤監(jiān)控提升了變電站的工作效率，強化了變電站的不斷進步和發(fā)展。

4.4 電氣自動化在電網(wǎng)調(diào)度中的應用

隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，我國電力發(fā)展也得到了較大的進步，智能電網(wǎng)的建設(shè)水平得到飛速提高。智能電網(wǎng)，最重要的就是電網(wǎng)調(diào)度的自動化技術(shù)，整體來看，自動化技術(shù)的應用主要通過以下兩方面來體現(xiàn)：第一，控制和減少電網(wǎng)運營成本，在保障電網(wǎng)安全的同時，提升我國智能電網(wǎng)運營的經(jīng)濟效益。第二，自動化程度的覆蓋保證了對電網(wǎng)調(diào)度的全面監(jiān)控，保證了電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性和安全性。通過自動化調(diào)度，實現(xiàn)電網(wǎng)電壓、符合的科學控制，避免了電網(wǎng)運行異常和問題的發(fā)生。同時，電網(wǎng)的合理調(diào)度和運行，保證了電廠電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行，對于變電站和各大用電企業(yè)、工廠提供了更為穩(wěn)定的能源供給，也就保證了企業(yè)效益和企業(yè)持續(xù)發(fā)展。因此，為了保障這些相互關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)、部門的正常運行，通過電氣自動化技術(shù)提高電網(wǎng)調(diào)度的運行水平，為國民經(jīng)濟發(fā)展提供更為充足的電力保障。

4.5 電氣自動化技術(shù)在配電系統(tǒng)中的應用

相較于其他行業(yè)，配電系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應用尚待開發(fā)和大力推廣。對于配電系統(tǒng)，主要是主站與子站的相互關(guān)聯(lián)和監(jiān)控，通過自動化技術(shù)，整合配套成完善的配電自動化系統(tǒng)，降低人工參與度，減少電力危險對人工造成的傷害，同時提高工作中的難度和強度，在保證配電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的同時，提高配電系統(tǒng)的工作效率。

5 提高電氣自動化與電氣工程融合運用的措施

當前，科技發(fā)展和人民生活水平得以進步，對于高品質(zhì)更安全能源的需求，也推動和促進了電氣自動化技術(shù)的升級和應用，為增強我國綜合國力提供動力。

5.1 電氣工程自動化控制

要想使得電子工程自動化穩(wěn)定運行，就必須掌握其基本組成部分，并強化組成元件的質(zhì)量，進而實現(xiàn)全面控制的目的。當電氣設(shè)備出現(xiàn)問題時，控制中心將會在第一時間做出反應，即開啟保護功能，該技術(shù)的優(yōu)勢是信息的交互性強，可在網(wǎng)絡技術(shù)的協(xié)助下將錯誤的信息傳遞給技術(shù)人員，以便做出應對處理。電氣工程自動化的實現(xiàn)需要結(jié)合GPS定位技術(shù)，此時技術(shù)人員即使不在現(xiàn)場，也可對工程進行控制，通過對傳感器數(shù)據(jù)的修改來控制電氣工程的運行。值得注意的是，傳感器獲得的數(shù)據(jù)不僅會傳遞給技術(shù)人員，而且還可以進行智能化分析，掌握電氣工程的運行狀態(tài)，避免問題的發(fā)生。在大數(shù)據(jù)的應用下，電氣工程可獲得精確的技術(shù)人員指令，并根據(jù)要求開展相關(guān)工作，改善了管理質(zhì)量。

5.2 電氣設(shè)備自動優(yōu)化配置

電氣設(shè)備能夠直接影響到電氣工程的運行狀態(tài)，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量，是當前研究的重點。初步研究發(fā)現(xiàn)，合理的電氣工程配置對于提高設(shè)備穩(wěn)定性有著積極的作用。優(yōu)化電氣設(shè)備的配置是當前的首要內(nèi)容，傳感器通過電氣設(shè)備了解產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，做到產(chǎn)品的實時監(jiān)控，并對電氣工程運行數(shù)據(jù)進行比對和分析，如果線路的電流增加明顯，就極有可能出現(xiàn)線路老化，技術(shù)人員需要根據(jù)數(shù)據(jù)的變化去判斷設(shè)備的配置情況，對于不符合要求的設(shè)備可直接考慮替換。不同電氣工程所采用的設(shè)備不同，經(jīng)常會出現(xiàn)不匹配的現(xiàn)象，技術(shù)人員需要做的是掌握電氣工程的真實情況，根據(jù)需求采購設(shè)備，盡可能確保電氣設(shè)備的質(zhì)量。傳感器屬于重要的電氣設(shè)備，其采購過程需要格外注意，不得因價格昂貴而使用劣質(zhì)的產(chǎn)品，造成電氣工程自動化安全隱患，降低產(chǎn)品的質(zhì)量。

5.3 自動化系統(tǒng)故障檢測

（1）故障自動化控制。技術(shù)人員工作任務繁重，不具備充足的時間對電氣設(shè)備進行詳細的檢查。電氣工程智能化技術(shù)的出現(xiàn)有效地解決了這個問題，可對故障進行自我控制。詳細來說，在網(wǎng)絡技術(shù)的支持下，自動化技術(shù)可對電氣工程實施控制，當發(fā)生故障時，將會對故障信息進行分析，并傳遞給技術(shù)人員。從以往的情況來看，電氣工程出現(xiàn)問題只能靠技術(shù)人員維修，而維修的過程只能做到一一排查，浪費了大量的時間，極易引發(fā)安全事故。智能化技術(shù)出現(xiàn)后，設(shè)備故障可進行獨立分析，并主動切斷潛在的安全隱患，避免設(shè)備故障對其他零件造成損傷。另外，智能化技術(shù)將故障的原因和位置發(fā)送至技術(shù)人員手中，技術(shù)人員只需要根據(jù)信息的提醒開展維修故障即可，節(jié)約了故障修正時間。

（2）故障提示與解決。電氣工程中融入了多樣化的科技元素，常見的是網(wǎng)絡技術(shù)和計算機技術(shù)，近年來，其逐漸與智能化技術(shù)相結(jié)合，在故障的審核和維修方面表現(xiàn)出了積極的作用。要想在第一時間掌握電氣工程故障的原因和位置，就需要引入智能化技術(shù)，要求相關(guān)的智能軟件相互作用，做好電氣工程全面監(jiān)控的任務。電氣工程的主要特點是線路繁瑣，無法在短時間內(nèi)明確故障的發(fā)生原因，而智能化技術(shù)可根據(jù)電流的變化，分析電氣數(shù)據(jù)，明確故障的具體位置，為后續(xù)技術(shù)人員的故障解決奠定堅實的基礎(chǔ)。電氣工程智能化是未來的發(fā)展趨勢，其能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，提高了問題處理的效率，降低了技術(shù)人員的工作壓力。

6 結(jié)語

電氣工程的穩(wěn)定運行和效率的提高，主要依賴電氣自動化技術(shù)的應用和普及，引導電氣工程智能化程度的不斷推進。電氣工程企業(yè)在運營中，要重視電氣自動化技術(shù)的融入和應用，提高自動化技術(shù)服務理念，更要加強專業(yè)人員的培養(yǎng)和招聘，提高現(xiàn)有工作人員的專業(yè)能力的同時，加強管理和綜合素質(zhì)的提升，確保人才儲備，提升企業(yè)的競爭力。隨著科技進步的發(fā)展和電力設(shè)備、電氣材料等的不斷更新和升級，電氣自動化技術(shù)的更新?lián)Q代也在不斷加速。在不斷探索研究下，將電氣工程中的自動化技術(shù)不斷完善和發(fā)展，提升電氣工程的自動化性能、智能化性能，順應信息化社會的發(fā)展與需求，為電氣工程行業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。