王德剛 陳廣文

摘 要：隨著科技的進(jìn)步，我國(guó)各行各業(yè)的自動(dòng)化水平在不斷提升，電氣工程也不例外。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了我國(guó)電氣工程的發(fā)展和進(jìn)步，不僅提升了電氣工程的運(yùn)作效率，還減少了人為因素對(duì)工程運(yùn)行的影響，使電氣工程整體質(zhì)量有所提升。雖然電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用正處于起步階段，但該技術(shù)發(fā)展的較快，已經(jīng)逐步走向成熟，并且在現(xiàn)代電氣工程中占據(jù)著重要的地位。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化技術(shù);電氣工程;應(yīng)用

1 電氣自動(dòng)化的理論基礎(chǔ)和技術(shù)特點(diǎn)

1.1 理論基礎(chǔ)

電氣自動(dòng)化并不是近幾年才誕生的新理論，早在20世紀(jì)，我國(guó)就已經(jīng)對(duì)該理論有所討論和研究，并將其總結(jié)為涉及多個(gè)學(xué)科的技術(shù)，包括語(yǔ)言學(xué)、信息學(xué)等，這些學(xué)科都是構(gòu)成電氣自動(dòng)化技術(shù)的理論基礎(chǔ)，也因此，該技術(shù)具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，所以難以學(xué)習(xí)和掌握，需要研究的內(nèi)容也比較多。目前，從我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看，電氣自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)正在不斷進(jìn)步和完善，技術(shù)也日臻成熟。在電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，我國(guó)相關(guān)行業(yè)也隨之進(jìn)步發(fā)展，其在電氣工程中的應(yīng)用作用尤為明顯。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

電氣自動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn)可以歸納為以下兩點(diǎn)：第一，如上文所述，其涵蓋多項(xiàng)技術(shù)。隨著新型電子構(gòu)建的研發(fā)和使用，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用愈加廣泛，其涉及的學(xué)科、應(yīng)用的技術(shù)也在不斷增多，尤其在信息技術(shù)應(yīng)用后，該技術(shù)的整體水平得到了大幅度的提升。配合網(wǎng)絡(luò)連接，不論是反應(yīng)速度，還是控制精度，都有了明顯的改進(jìn)，通過(guò)優(yōu)化已經(jīng)設(shè)定的系統(tǒng)軟件，可以使系統(tǒng)更具有針對(duì)性。目前，電子自動(dòng)化技術(shù)不僅僅只體現(xiàn)在硬件方面，在軟件方面的研究也在不斷深入，旨在利用軟件提升系統(tǒng)工作效率，同時(shí)，降低硬件消耗，使工作原器件的壽命能夠有所提升;第二，對(duì)電子技術(shù)有較強(qiáng)的依賴性?，F(xiàn)如今，電子自動(dòng)化技術(shù)要為電子器件提供服務(wù)，所以比較依賴電子技術(shù)。在常用的電子自動(dòng)化系統(tǒng)中，需要利用計(jì)算機(jī)發(fā)射電子信號(hào)，各個(gè)部件傳感器也要利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，并且連接網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，應(yīng)用微型電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算與優(yōu)化，全面提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率和質(zhì)量。

2 電氣自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

2.1 無(wú)需控制模塊

相比傳統(tǒng)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，現(xiàn)代電氣自動(dòng)化技術(shù)不需要固定的控制鍵也可以運(yùn)行工作，即使控制對(duì)象的動(dòng)作比較復(fù)雜，也具有較好的控制能力，可以對(duì)部件進(jìn)行捕捉和控制，且保留了對(duì)靜態(tài)對(duì)象穩(wěn)定的控制能力。通過(guò)升級(jí)控制模塊，控制范圍得到了明顯的改善，控制模塊對(duì)控制覆蓋范圍的影響明顯下降，可以滿足更多的控制需求。在智能化技術(shù)廣泛應(yīng)用之后，智能化控制器發(fā)揮了巨大的作用，通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象進(jìn)行智能計(jì)算，了解對(duì)象的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而更準(zhǔn)確、可靠的進(jìn)行控制，提升了系統(tǒng)的整體性能，使自動(dòng)化系統(tǒng)可以在各類工作場(chǎng)景中應(yīng)用。

2.2 便于調(diào)整控制

電氣自動(dòng)化技術(shù)使電氣系統(tǒng)有了更強(qiáng)的控制能力，進(jìn)而有效縮短了相應(yīng)時(shí)間。當(dāng)前的電子自動(dòng)化系統(tǒng)可以進(jìn)行自我調(diào)節(jié)，也可以遠(yuǎn)程調(diào)控其他對(duì)象，該應(yīng)用優(yōu)勢(shì)奠定了電氣工程自動(dòng)化的基礎(chǔ)。

2.3 一致性比較強(qiáng)

在傳統(tǒng)的系統(tǒng)中，如果工作人員在遠(yuǎn)距離進(jìn)行操作，由于輸出功率是固定的，所以不同環(huán)境會(huì)呈現(xiàn)出不同的控制水平，有些部件的控制難度較大，但此類部件對(duì)系統(tǒng)的影響也比較大，所以很容易降低系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。隨著技術(shù)的更新，增強(qiáng)了遠(yuǎn)程控制的一致性，即使在不同的環(huán)境中，對(duì)不同的對(duì)象進(jìn)行控制，也可以滿足系統(tǒng)要求。自動(dòng)化技術(shù)會(huì)采用自動(dòng)分析的方式來(lái)調(diào)整功率、傳輸方式，進(jìn)而使控制效果滿足系統(tǒng)運(yùn)行需求。所以，自動(dòng)化技術(shù)有效解決了控制能力不足的問(wèn)題，從而提升了系統(tǒng)運(yùn)行的效率和質(zhì)量。

3 電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用

3.1 變電站

在變電站中，電氣自動(dòng)化技術(shù)主要在控制電壓、控制和接受電能等方面應(yīng)用。在該技術(shù)應(yīng)用的過(guò)程中，需要利用變壓器設(shè)備連接電網(wǎng)。從我國(guó)電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀來(lái)看，變電站的自動(dòng)化水平已經(jīng)基本達(dá)到要求，其應(yīng)用了信息傳輸處理技術(shù)，在很大程度上提升了變電站的工作效率。在日常電網(wǎng)處理的過(guò)程中，采用計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)、自動(dòng)化控制裝置進(jìn)行控制，使控制能力得到明顯提升。在變電站中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使微機(jī)控制技術(shù)也有了明顯的提升，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，并針對(duì)問(wèn)題作出快速準(zhǔn)確的響應(yīng)動(dòng)作。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用后，可以更好地監(jiān)控電氣工程，同時(shí)，減少人工成本的投入，也減少了人工操作的誤差，進(jìn)而提升了整個(gè)系統(tǒng)的工作效率和質(zhì)量。

變電站自動(dòng)化技術(shù)具有以下特點(diǎn)。

第一，可以自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，也可以自動(dòng)管理設(shè)備運(yùn)行。

第二，利用計(jì)算機(jī)屏幕即可進(jìn)行監(jiān)視操作。

第三，二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、集成化的建設(shè)，采用計(jì)算及光纖替代原本的電力信號(hào)電纜，使整個(gè)系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。

第四，采用全微機(jī)化裝置，控制和監(jiān)視效果更加明顯。電氣自動(dòng)化技術(shù)不僅可以在電網(wǎng)調(diào)度中發(fā)揮作用，在變電站中也可以完成各項(xiàng)操作任務(wù)，進(jìn)而促進(jìn)變電站的建設(shè)和發(fā)展。

3.2 電網(wǎng)調(diào)度

在智能化建設(shè)方面，該技術(shù)的應(yīng)用作用主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面，該技術(shù)可以更加經(jīng)濟(jì)地調(diào)度電網(wǎng)，在保障安全監(jiān)控的同時(shí)，還能利用該技術(shù)控制運(yùn)行成本，避免系統(tǒng)問(wèn)題帶來(lái)的不必要損失，進(jìn)而提升我國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益;另一方面，從實(shí)時(shí)監(jiān)控的角度來(lái)看，利用自動(dòng)化調(diào)度，可以對(duì)電網(wǎng)的電壓、負(fù)荷進(jìn)行控制，從而確保電力參數(shù)穩(wěn)定在合理的范圍內(nèi)，避免電網(wǎng)發(fā)生異常。通常，電網(wǎng)調(diào)度控制中心由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、工作站、服務(wù)器等部分組成，其主要連接在電力系統(tǒng)的廣域網(wǎng)中，還包括變電站終端設(shè)備、處于調(diào)度范圍中的發(fā)電廠等，電網(wǎng)調(diào)度具有自動(dòng)發(fā)電、自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度、電力負(fù)荷預(yù)測(cè)、監(jiān)控電網(wǎng)安全運(yùn)行等功能。為了充分發(fā)揮電網(wǎng)調(diào)度的功能，應(yīng)該合理地運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，通過(guò)電氣自動(dòng)化技術(shù)提升電網(wǎng)調(diào)度的效果。

3.3 發(fā)電廠

從發(fā)電廠的角度看，分散化測(cè)控是不可或缺的處理環(huán)節(jié)。從構(gòu)造特點(diǎn)來(lái)看，其為分層分布系統(tǒng)，包括多項(xiàng)要素，如數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)、控制單元等，主要構(gòu)成部分為以太網(wǎng)、OS、ES和PCU。通過(guò)智能I/O模件和冗余I/O總線，可以實(shí)現(xiàn)MCU模件通訊;PCU可以對(duì)開(kāi)關(guān)量、熱電阻、變送器等傳播信號(hào)進(jìn)行接收，對(duì)信號(hào)處理后獲得設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)信息，并且對(duì)這些信息進(jìn)行實(shí)時(shí)打印，然后，將信號(hào)傳送出去，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)受到驅(qū)動(dòng)，進(jìn)而完成聯(lián)鎖保護(hù)、監(jiān)測(cè)控制等功能作用。ES和OS主要為人機(jī)接口提供服務(wù)，前者可以為工程師提供系統(tǒng)診斷、維護(hù)、組態(tài)修改等手段方法。根據(jù)這些要素應(yīng)用在電氣自動(dòng)化技術(shù)，通過(guò)對(duì)單元輸入/出的控制，可以提升生產(chǎn)和運(yùn)行效率。

3.4 發(fā)展前景

為了提升我國(guó)電氣自動(dòng)化水平，需要掌握信息技術(shù)，并且緊密聯(lián)系物理科學(xué)。

電氣自動(dòng)化不僅是現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)和發(fā)展的標(biāo)志，也是先進(jìn)科學(xué)必不可少的核心技術(shù)，對(duì)工業(yè)社會(huì)、信息社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步都有很大的影響。所以，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)的研究，提升產(chǎn)品的技術(shù)水平和科技含量，鼓勵(lì)自主創(chuàng)新，針對(duì)當(dāng)前存在的問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，使電氣自動(dòng)化技術(shù)可以有效地發(fā)揮效用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在電氣工程建設(shè)的過(guò)程中，可以應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，該技術(shù)雖然具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，但應(yīng)用效果十分明顯。目前，電氣自動(dòng)化技術(shù)在變電站、電網(wǎng)調(diào)度、發(fā)電廠等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，不僅提升了各個(gè)領(lǐng)域系統(tǒng)的工作效率，還保障了系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定安全，從根本上促進(jìn)了我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

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