電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應用
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【摘 要】電氣與自動(dòng)化技術(shù)的作用體現在它面向整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，是連接傳統與現代工業(yè)的紐帶，是把現代管理技術(shù)、信息技術(shù)轉化為現實(shí)生產(chǎn)力的關(guān)鍵性手段。提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量在現代化生產(chǎn)中，強調符合技術(shù)的應用，提升電氣工程與自動(dòng)化工作人員的實(shí)踐能力，在以工程為背景的前提下，把理論和實(shí)際相聯(lián)系，對知識加深掌控，清楚認知學(xué)有所用。電氣自動(dòng)化作為當今最富有開(kāi)發(fā)前景、最充滿(mǎn)活力和最富有生機的綜合性學(xué)科與眾多高新技術(shù)的合成，應用非常廣泛，幾乎應用到當前國民經(jīng)濟中的各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域。結合工作實(shí)踐，針對當前電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和運用，進(jìn)行了簡(jiǎn)要的探討。
【關(guān)鍵詞】電氣工程 自動(dòng)化技術(shù)
電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)是采用各種具有控制功能和自動(dòng)檢測的裝置，對電力系統進(jìn)行遠程或就地的自動(dòng)控制、調節、監視和管理，以起到保證電力系統的安全經(jīng)濟運行和供電的質(zhì)量的作用。
一、電氣工程中自動(dòng)化系統設計的理念
(一)采用集中控制設計的理念
采用集中式設計的理念控制的方法主要的特點(diǎn)是在電氣工程正常運行和維護中便利，針對于電氣控制站沒(méi)有過(guò)高要求，但是在系統設計的理念上較為容易。集中式控制方式可以將電氣工程系統中每項功能集中在同一個(gè)系統處理進(jìn)行運行和處理信息，然而處理器主要工作任務(wù)繁瑣復雜，在處理速度上已經(jīng)受到了嚴重的影響。在電氣設備融入到控制系統中，監控對象不斷增加普遍存在，但是電纜的數量不斷劇增，投資方也有明顯的變化。
此時(shí)在隔離刀閘上也會(huì )出現輔助接點(diǎn)位置不對的現象，這樣導致了電氣系統在電氣工程當中沒(méi)有辦法順利運行。在接線(xiàn)方面相對復雜為檢查線(xiàn)路時(shí)帶來(lái)不便，因此集中式控制設計在電氣工程當中被廣泛的推廣和使用。
(二)電氣自動(dòng)化工程中應用現場(chǎng)總線(xiàn)監控設計理念
在現今的現代化的社會(huì )，已經(jīng)在電氣工程當中普遍的存在，電氣化系統主要有現場(chǎng)總線(xiàn)，計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)等等，此時(shí)還積累了豐富的經(jīng)驗和汲取教訓，進(jìn)一步的促進(jìn)了電氣自動(dòng)化設備在不斷的進(jìn)步和發(fā)展，在一定的程度上為電氣自動(dòng)化的技術(shù)在電氣工程中的應用提供了基礎的條件。但是在現場(chǎng)總線(xiàn)的控制當中可以利用系統當中設計的方法有針對性的對不同間隔進(jìn)行不同功能的采用，這樣可以根據不同間隔的情況來(lái)進(jìn)一步的設計。
利用這樣的現場(chǎng)監控設計的方法除了這樣的優(yōu)點(diǎn)之外還具備了遠程監控的特點(diǎn)。同時(shí)可以在間隔設備和模擬量方面上進(jìn)行少量的使用，但是電氣智能的設備局地安裝，電氣工程當中監控系統是根據通訊設備進(jìn)行連接的，可以在電纜的使用量上大量的節約。
二、電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)的應用
(一)現代化電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統
在目前的電廠(chǎng)中，電氣自動(dòng)化系統是以通信協(xié)議、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)和工控軟件等技術(shù)發(fā)展起來(lái)的新型自動(dòng)化系統。由于電廠(chǎng)的電氣設備要求較高、功能的專(zhuān)業(yè)化和安裝位置較分散，電氣自動(dòng)化利用自動(dòng)技術(shù)對對工控設備進(jìn)行信息收集。隨著(zhù)現場(chǎng)總線(xiàn)和網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化技術(shù)改革就成了首要的任務(wù)。為了保證電氣自動(dòng)化系統的有效運行，需要針對應用現狀進(jìn)行分析，結合電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統應用需求以及未來(lái)電廠(chǎng)發(fā)展規劃確定電氣自動(dòng)化系統解決方案的選擇，以此為基礎促進(jìn)電廠(chǎng)電氣自動(dòng)化系統應用目標的實(shí)現。
(二)電網(wǎng)調度自動(dòng)化
電網(wǎng)調度自動(dòng)化主要是由電網(wǎng)調度控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò )系統、服務(wù)器、工作站、打印設備、大屏蔽顯示器等組成，其主要是通過(guò)電力系統專(zhuān)用廣域網(wǎng)連結的，調度范圍內的發(fā)電廠(chǎng)、下級電網(wǎng)調度控制中心和變電站終端設備等構成。其主要功能是：電力生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)數據采集與監控電網(wǎng)運行安全分析、電力負荷預測、電力系統狀態(tài)估計、自動(dòng)發(fā)電控制、自動(dòng)經(jīng)濟調度，并適應電力市場(chǎng)運營(yíng)的需求等。其有三個(gè)方面的作用：
(1)實(shí)現對電網(wǎng)安全運行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監控。通過(guò)調度人員控制和監管電網(wǎng)的電壓、潮流、周波和負荷等，并觀(guān)測主設備的位置狀況和水、熱等方面的工況指標，使之能符合規定，以保證用戶(hù)計劃用水、用電、用汽等的需求。
(2)實(shí)現對電網(wǎng)運行的經(jīng)濟調度。在對電網(wǎng)實(shí)現安全監控的基礎上，再通過(guò)自動(dòng)化手段以實(shí)現電網(wǎng)經(jīng)濟調度，以達到節省能源、降低損耗和多供電、多發(fā)電的目的。
(3)實(shí)現對電網(wǎng)運行安全事故的分析和處理。電網(wǎng)中出現異常運行或者故障的因素非常復雜，且十分迅速，如果不能及時(shí)的判斷或處理措施不當，有可能會(huì )危及到設備安全和人身安全。通過(guò)電網(wǎng)調度自動(dòng)化技術(shù)的增強，能夠實(shí)現電網(wǎng)的安全運行分析，提供事故處理的對策和相應的監控手段，以防止事故的發(fā)生，并對已發(fā)生的事故進(jìn)行及時(shí)處理，減少和避免事故的發(fā)生率。
(三)變電站的自動(dòng)化
對于變電站自動(dòng)化來(lái)說(shuō)，其發(fā)揮的主要作用是進(jìn)行分配和接受電能、控制電能流向以及變換電壓等，并且通過(guò)對變壓器的使用將不同電壓級數的電網(wǎng)聯(lián)系起來(lái)。進(jìn)行變電站自動(dòng)化的主要目的是取代電話(huà)人工操作和人工監視，從而擴大對變電站的監控功能，從整體上提高變電站的運行水平。
變電站自動(dòng)化的具體內容包括了對站內運行的電氣設備進(jìn)行全面控制和監視，使二次設備數字化、網(wǎng)絡(luò )化、集成化，并且以光纖來(lái)代替計算機電纜和電力信號電纜。隨著(zhù)微機監控技術(shù)在變電站的實(shí)際應用范圍得到擴大，目前變電站正朝著(zhù)綜合自動(dòng)化的方向快速發(fā)展。所謂的變電站綜合自動(dòng)化是指基于傳輸技術(shù)、應用信息處理技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)，通過(guò)計算機硬件系統或者自動(dòng)化裝置來(lái)代替人工實(shí)施運行作業(yè)，從而改善變電站的管理水平和實(shí)際運行水平。
在目前我國的發(fā)展進(jìn)程中，已經(jīng)基本實(shí)現了變電站繼電保護微機化和遠程的遠動(dòng)和監控，并且正極力研發(fā)推廣變電站的無(wú)人值班操作體系。
(四)配電自動(dòng)化
同調度自動(dòng)化相比，配電自動(dòng)化的規模較小。配電自動(dòng)化是一項集合了現代控制技術(shù)、計算機技術(shù)、數據傳輸、設備管理等方面為一體的綜合信息管理系統。配電自動(dòng)化的目的是改進(jìn)電能質(zhì)量、提高供電的可靠性、向用戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，并減輕運行人員的勞動(dòng)強度，以實(shí)現經(jīng)濟運行的目標。
當前國外一些發(fā)達國家中，在配電自動(dòng)化中已有了多年的運行經(jīng)驗，并逐步向大規模地形顯示、光纖通信和人工智能等實(shí)用化技術(shù)方面縱深性發(fā)展。我國的配電自動(dòng)化主要使用了三種基本功能模式，即就地控制的饋線(xiàn)自動(dòng)化、集中監控模式的配電自動(dòng)化和集中監控模式的配電自動(dòng)化與配電管理相結合的模式。目前我國多采用了后兩種模式，并使用了分布式總體結構，將主站和子站通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行聯(lián)在一起，從而形成統一的配電自動(dòng)化系統。
結束語(yǔ)：
現階段，電氣工程中自動(dòng)化技術(shù)也得到了迅速發(fā)展，并被廣泛運用于各個(gè)領(lǐng)域當中。我們應積極關(guān)注并吸收國內外先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢，并綜合當前電氣工程中的實(shí)際運用情況，開(kāi)拓新理論、新技術(shù)的運用思路，為我國的電氣工程自動(dòng)化技術(shù)的運用和發(fā)展做出應有的貢獻。
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