牛超杰

摘要：伴隨著我國科技水平的發(fā)展，自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用在電氣工程中。在電氣行業(yè)，自動化技術(shù)一直是行業(yè)發(fā)展的基本趨勢。在電氣工程中實(shí)現(xiàn)自動化是將來電氣系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行和取得經(jīng)濟(jì)效益的有力保證。然而，在當(dāng)前的電氣自動化發(fā)展過程中仍有許多問題需要解決。本文通過進(jìn)一步分析，對電氣工程及其自動化技術(shù)進(jìn)行了簡明概述，通過有效闡述，總結(jié)了電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用及強(qiáng)化措施。

關(guān)鍵詞：電氣工程;自動化技術(shù);應(yīng)用分析

引言

電力能源作為二次能源，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、居民生活當(dāng)中，對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。清潔能源開發(fā)多轉(zhuǎn)化成電能形式，因此可以預(yù)見電力能源地位將不斷提升。我國是世界上電力能源使用大國，也是電力能源生產(chǎn)大國，對于電力系統(tǒng)運(yùn)行有著較高要求，需要電力系統(tǒng)保持運(yùn)行穩(wěn)定，合理調(diào)度用電量，滿足居民生活與企業(yè)發(fā)展需求。電氣自動化技術(shù)作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化、規(guī)?；⒖茖W(xué)化系統(tǒng)管理與運(yùn)行，通過技術(shù)手段控制讓系統(tǒng)完成自動化管理，及時(shí)識別管理中的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)因素，采取應(yīng)急管理措施，提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性。

1電氣自動化的必要性

由于我國快速發(fā)展，綜合國力已經(jīng)明顯提升，各行各業(yè)技術(shù)向現(xiàn)代化及智能化的方面發(fā)展。智能化是指機(jī)械設(shè)備能夠隨著人的思想意愿活動，十分高效的解放了人力。技術(shù)和設(shè)備的智能化，已經(jīng)在電氣工程中得到了廣泛的應(yīng)用，如診斷故障、PLC（可編程邏輯控制器）應(yīng)用。PLC提供理論依據(jù)，控制系統(tǒng)運(yùn)行的多種環(huán)節(jié)得以協(xié)調(diào)。智能化設(shè)備加快了資料數(shù)據(jù)的分析處理速度，模型的建立，有助于進(jìn)行電氣自動化系統(tǒng)管理。電力系統(tǒng)已經(jīng)和人類生活密不可分，運(yùn)行假設(shè)出現(xiàn)了問題，對人類的日常生活及工作，將造成嚴(yán)重的影響，甚至于威脅到人類的生命財(cái)產(chǎn)。實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)控電氣自動化設(shè)備，意義重大，設(shè)備運(yùn)行的參數(shù)得以實(shí)時(shí)分析及整理，安全隱患就能夠得到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)措施處理得當(dāng)，可以有效避免部分不應(yīng)該發(fā)生的事故。電氣自動化技術(shù)也可記錄設(shè)備反常的參數(shù)，有助于分析判斷產(chǎn)生問題的原因，從而使得電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行得到了保障。

2電氣工程及其自動化技術(shù)的特點(diǎn)

針對其特點(diǎn)做以下兩點(diǎn)說明：第一，電氣工程包含多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用范圍。電機(jī)工程涉及多個(gè)領(lǐng)域的多個(gè)層面，比如工業(yè)制造、人工智能和電力系統(tǒng)，通過對原有的技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和融合，使智能化設(shè)備與電力系統(tǒng)相結(jié)合，維持整體運(yùn)行系統(tǒng)的穩(wěn)定。更新后的電力技術(shù)，使各領(lǐng)域技術(shù)的融合度更高，進(jìn)一步增加了自動化技術(shù)應(yīng)用的范圍和領(lǐng)域。第二，電工技術(shù)的實(shí)用性。根據(jù)不同工業(yè)的生產(chǎn)情況，科學(xué)選用電工技術(shù)，利用自動化生產(chǎn)代替原有的人工生產(chǎn)，減少生產(chǎn)過程中的等待浪費(fèi)，使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)配合更加緊密，從而保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率。對電氣系統(tǒng)的應(yīng)用，主要從電力系統(tǒng)智能化和自動化角度出發(fā)，對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)重新編碼，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。

3主要構(gòu)成

電力系統(tǒng)由多個(gè)部分組成，不僅包括供配電所、發(fā)電廠、送變電線路等，也包括含了點(diǎn)成生產(chǎn)與消費(fèi)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)作用，是將一次能源轉(zhuǎn)化為可供人們使用的二次能源，為了實(shí)現(xiàn)這一過程，電力系統(tǒng)需要對進(jìn)行數(shù)據(jù)測量、智能調(diào)節(jié)、控制保護(hù)、通信調(diào)度，以此來達(dá)成作用目標(biāo)。

電力系統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)主要包括變電所（負(fù)荷中心變、升壓變電所等）、電源（核電站、風(fēng)力發(fā)電站等）、配電線路等多個(gè)部分。電力系統(tǒng)中不同的電源之間可以通過輸電線路實(shí)現(xiàn)能源交換與調(diào)節(jié)，滿足不同城市的用電需求。信息系統(tǒng)與控制系統(tǒng)均是電力系統(tǒng)的重要組成部分，主要由檢測、通信以及安全保護(hù)裝置設(shè)備所組成，也是實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)控、信息傳輸、智能化調(diào)度的基礎(chǔ)設(shè)備。電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)一定經(jīng)濟(jì)管理目標(biāo)，確保電力能源生產(chǎn)與實(shí)際消費(fèi)之間達(dá)成平衡。

3電氣工程自動化技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1在電氣工程管理中的應(yīng)用

在電氣工程管理實(shí)踐中，常規(guī)的管理模式發(fā)展的比較晚，管理質(zhì)量不高，管理準(zhǔn)確性不足，管理效率也低下。按照常規(guī)的方式，管理和監(jiān)視工作通常是由指定的機(jī)構(gòu)來執(zhí)行的，這使得電氣工程的管理取決于主觀因素，而這些主觀因素會顯著影響電氣工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。隨著電氣工程及其自動化技術(shù)的發(fā)展，電氣工程管理模式也有著創(chuàng)新和有效發(fā)展。在電氣工程管理實(shí)踐中，可以在科學(xué)管理模型的基礎(chǔ)上獲得基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的綜合統(tǒng)計(jì)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)模型，用以檢查和分析電氣工程數(shù)據(jù)，并且及時(shí)發(fā)現(xiàn)電氣工程中的潛在異常。同時(shí)，利用電氣工程和自動化技術(shù)還可以提高電氣工程管理的整體效率，科學(xué)地優(yōu)化電氣工程管理的全過程，有效減少不必要的能源消耗和人力資源浪費(fèi)?？梢哉f，在電氣工程及其自動化技術(shù)飛速發(fā)展的同時(shí)，電氣工程管理水平也得到了很大的提高和優(yōu)化。

3.2電網(wǎng)調(diào)度自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

自動化技術(shù)在系統(tǒng)中的安排第一步是反映在電能調(diào)度領(lǐng)域，系統(tǒng)身為生產(chǎn)運(yùn)輸、配置電能的一個(gè)綜合體，其對電能的供需主要是通過電能調(diào)度來掌控，調(diào)度是否適宜直接影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性等有關(guān)參數(shù)占比。系統(tǒng)利用有關(guān)裝置實(shí)現(xiàn)量測資訊的收集，包括采樣值、計(jì)量電能等，人機(jī)接口性能，記載事件的順序，事故定位等達(dá)成系統(tǒng)運(yùn)行的自動化、數(shù)據(jù)化與智能化。如果沒有電網(wǎng)自動化的維護(hù)，電力系統(tǒng)將極易出現(xiàn)短路或安全事故，電網(wǎng)無法在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)與處理，這也許會對電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行帶來不利影響。

設(shè)立自動化技術(shù)的調(diào)度性能系統(tǒng)，也被叫做是調(diào)度自動化系統(tǒng)，其在該電能生產(chǎn)消費(fèi)系統(tǒng)內(nèi)發(fā)揮著巨大的效果，若在電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)節(jié)中調(diào)度存在問題，那么系統(tǒng)也許會出現(xiàn)崩潰風(fēng)險(xiǎn)，所以，其自動化安全運(yùn)行極為關(guān)鍵。

3.3在發(fā)電廠分散監(jiān)控中的應(yīng)用

發(fā)電廠的分散監(jiān)控系統(tǒng)主要以分層結(jié)構(gòu)為主，分別由以太網(wǎng)、過程控制單元、通信板塊組成，其分別承擔(dān)著不同的工作責(zé)任和工作任務(wù)，而發(fā)電廠各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的數(shù)據(jù)均會最終匯集到核心計(jì)算機(jī)上。一般情況下，無論是過程監(jiān)控還是模塊監(jiān)控均可以直接在電氣工程運(yùn)行階段顯示出來，這也為電力企業(yè)的監(jiān)控人員提供了工作便利。例如：在水電廠中使用電氣工程及其自動化技術(shù)時(shí)，整個(gè)廠區(qū)的安全情況可以得到實(shí)時(shí)監(jiān)控，無論是單機(jī)電氣設(shè)備還是公用電氣設(shè)備的控制監(jiān)督均能夠?qū)崿F(xiàn)自動化處理，同時(shí)可以保證整個(gè)廠區(qū)內(nèi)電氣工程運(yùn)行的安全性，確保供電網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，避免因?yàn)殡娏Ω佣斐傻牟话踩F(xiàn)象。而在火電廠當(dāng)中，電氣工程及其自動化技術(shù)的使用可以有效協(xié)調(diào)發(fā)電機(jī)、燃燒爐、電力運(yùn)輸系統(tǒng)之間的關(guān)系，從而達(dá)到一體化操控、一體化管理的效果。當(dāng)電氣工程存在潛在的安全隱患時(shí)，也可以通過數(shù)據(jù)分析的方式進(jìn)行尋找，且誤差較小，準(zhǔn)確性極高。此外，電氣工程及其自動化系統(tǒng)可以自動對火電廠電氣工程各個(gè)組成部分的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，確保其可以達(dá)到最佳的配置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電氣工程生產(chǎn)潛能的挖掘。

3.4在變電站自動運(yùn)行中的應(yīng)用

變電站是整個(gè)電氣系統(tǒng)中心組件的中轉(zhuǎn)站。在優(yōu)化變電站的整體性能的同時(shí)，要想不斷提高其運(yùn)行安全性，可以科學(xué)地將電氣工程和自動化技術(shù)應(yīng)用到其中來。通過電氣工程和自動化技術(shù)，相關(guān)工作人員可以更加方便快捷地控制變電站，并收集和總結(jié)運(yùn)行期間生成的相關(guān)數(shù)據(jù)和有效信息。變電站一般依靠電氣工程和自動化技術(shù)，可以同時(shí)提高整個(gè)變電站的診斷和檢測功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)變電站運(yùn)行中可能存在的問題和隱患，充分保證變電站運(yùn)行的安全性。

4電氣自動化技術(shù)應(yīng)用發(fā)展方向

4.1信息整合發(fā)展

信息數(shù)據(jù)整合是電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的基礎(chǔ)，系統(tǒng)具有大量的數(shù)據(jù)，才能夠通過分析大量數(shù)據(jù)做出精準(zhǔn)判斷，由此進(jìn)行自動化管理。我國電力系統(tǒng)已經(jīng)開展信息化、自動化改革，但由于電力線系統(tǒng)企業(yè)數(shù)量眾多，信息化水平也大不相同，在信息共享上存在著一定的問題，影響了電氣自動化發(fā)展。因此在未來發(fā)展過程中，將電力系統(tǒng)企業(yè)數(shù)據(jù)整合，共同構(gòu)造自動化管理數(shù)據(jù)庫成為了必然選擇，通過信息數(shù)據(jù)整合提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)研判能力，讓其能夠做出精準(zhǔn)的調(diào)度與輸送判斷。電力系統(tǒng)行業(yè)，應(yīng)該加強(qiáng)內(nèi)部企業(yè)改革，通過信息共享、數(shù)據(jù)平臺建設(shè)提升電力系統(tǒng)自動化管理水平。

4.2技術(shù)人員專業(yè)化

專業(yè)技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)必須提高，可成立專業(yè)電氣設(shè)備人才以備需求，企業(yè)越發(fā)注重技術(shù)人員培養(yǎng)工作。培訓(xùn)時(shí)，不僅要專業(yè)技術(shù)人員懂得系統(tǒng)安裝，更需使他們能夠掌握系統(tǒng)的工作原理及專業(yè)操作技能，獨(dú)自判斷及分析系統(tǒng)產(chǎn)生故障原因，設(shè)備的后期維修保養(yǎng)工作能夠得一保證。企業(yè)通過培訓(xùn)員工，系統(tǒng)發(fā)生故障后他們能夠立刻查明根本原因，并且有迅速排除故障能力。

4.3強(qiáng)化其智能性

正如前文所言我國電力系統(tǒng)人工智能尚處初步發(fā)展階段，因此在日后發(fā)展中仍然應(yīng)該以人工智能技術(shù)為主。自動化技術(shù)屬于人工智能的一部分，人工智能水平?jīng)Q定了自動化技術(shù)水平高低。尤其在電網(wǎng)調(diào)度、自動化技術(shù)應(yīng)用上，人工智能水平不高，缺乏一定的預(yù)判能力，主要通過預(yù)設(shè)命令進(jìn)行自動化管理。因此在電力系統(tǒng)發(fā)展過程中，可以通過人工智能技術(shù)增強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的智能性，能夠具有預(yù)判、決策以及緊急事件處理能力，真正地提升電氣自動化水平。

結(jié)語

總之，電氣工程是電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一，也是電氣自動化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，兩者是相輔相成、協(xié)同進(jìn)步的關(guān)系。近年來，社會發(fā)展日新月異，科學(xué)技術(shù)和先進(jìn)理論的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，這對于電氣工程和電氣自動化技術(shù)來說既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。

通過在電氣工程科學(xué)合理地應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)電氣自動化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)積累和理論完善，并促進(jìn)電氣工程質(zhì)量的進(jìn)步。相關(guān)的企業(yè)和機(jī)構(gòu)在引進(jìn)電氣自動化技術(shù)和相關(guān)設(shè)備時(shí)，還應(yīng)注重專業(yè)人才的引進(jìn)和培養(yǎng)，人才是科技進(jìn)步的核心，也是提高生產(chǎn)效率的根本。只有通過專業(yè)人才對電氣自動化技術(shù)的不斷創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)電氣工程的持續(xù)發(fā)展。

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