機械設備電氣工程自動化技術的應用研究

溫頌杰WEN Song-jie

（廣東中偉電力建設發(fā)展有限公司，東莞523422）

0 引言

在信息技術發(fā)展日新月異的今天，電氣自動化技術水平與日俱增，其以操作便捷、效果快、成本低等優(yōu)勢在各領域的機械設備工作中廣受青睞。在電力工程中，自動化監(jiān)測和自動化控制裝置有效提升了電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)管控效率，實現(xiàn)了對電力系統(tǒng)的遠程調(diào)控，信息監(jiān)測技術得以同步提升，在電氣自動化技術應用中，要想正常運行需要自動化電網(wǎng)配置和配電網(wǎng)技術的配合。為提升其應用成效，筆者將從當前應用現(xiàn)狀入手，對電氣工程自動化技術在機械設備中的應用實踐進行研究。

1 電氣工程自動化技術在機械設備中的應用現(xiàn)狀

近年來，信息化技術和自動化技術的應用領域和應用水平逐步提高，在我國的機械工程中，電氣自動化技術的應用有力推動了我國機械工程行業(yè)的發(fā)展，保證了建筑工程的質(zhì)量和水平，更好地滿足了人們對生活質(zhì)量的要標準、嚴要求需求，在城市建設發(fā)展中形成了一股強勁的推助力。此外，電氣工程自動化技術的應用，實現(xiàn)了機械設備中設備儀器管控的信息化和自動化，為電氣工程自動化技術的更廣泛應用和發(fā)展創(chuàng)造了契機，提升了電氣工程自動化技術應用的科學性，對我國機械工程制造業(yè)的發(fā)展是極為有利的。特別是在科技發(fā)展的新時代，我國電氣工程自動化技術的研究獲得了創(chuàng)新發(fā)展，突破了自動化技術的發(fā)展難題，擴寬了其應用領域，對我國機械行業(yè)和建筑行業(yè)的發(fā)展均起到了一定的促進性影響，實現(xiàn)了機電一體化，更好地發(fā)揮機械設備的整體性能，為機械設備的運行插上了安全的羽翼，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性也有所提高。與此同時，機械設備應用中實現(xiàn)了對儀器控制的網(wǎng)絡化和智能化使用需求，提升了機械設備工作效率，為建筑企業(yè)節(jié)約了成本支出，實現(xiàn)了企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化。

2 電氣工程自動化技術在電力機械設備中的應用分析

電力機械設備是電力系統(tǒng)與設備的統(tǒng)稱，在電氣工程自動化技術應用中，管理重點應放在成套保護設備和后臺計算機的應用上。在具體應用中，主要是利用后臺計算機系統(tǒng)，實現(xiàn)電力機械設備監(jiān)控管理的自動化需求，再通過對系統(tǒng)中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的搜集和整理，經(jīng)監(jiān)控、分析加工后，根據(jù)機械設備的具體故障做出預警和提示動作的過程[1]。

2.1 在成套保護設備中的應用

要保證成套保護設備中電力機械設備自動化技術的應用成效，發(fā)揮后備保護與差動保護，進行綜合監(jiān)控，須將成套機械的保護設備和裝置準備工作做好，避免在機械設備運行中溫度過高、接地故障和短路等，當設備運行中發(fā)生緊急情況，電力機械的自動保護裝置就會自動開啟，為電力機械設備的穩(wěn)定運行提供安全保障。在當前的技術應用中，部分自動化設備還具有通過PT 切換器和低壓保護器相結(jié)合應用的方法，完成對母線的測量，將PT 轉(zhuǎn)化成單雙母線結(jié)構，如電力設備處于絕緣、切換或閉合狀態(tài)，機械設備則可通過自動化技術實現(xiàn)自動化控制和監(jiān)管，為電力機械設備的維護、管理、故障預防，及安全性能的發(fā)揮提供基礎保障。

2.2 在后臺計算機系統(tǒng)中的應用

電力機械設備是經(jīng)由計算機后臺系統(tǒng)實現(xiàn)設備監(jiān)控和自動化管理的過程，為這一管理目標，在其具體應用中，應做好如下幾方面工作：首先，明確計算機后臺操作的重要性，對電力機械設備進行自動化控制運行的管理體系，在具體應用中，可采取隔層的設計工藝、數(shù)據(jù)通信及交換數(shù)據(jù)等完成系統(tǒng)數(shù)據(jù)的全程監(jiān)控，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的上下傳輸。其次，在采取電力機械設備自動化技術進行后臺計算機系統(tǒng)管理的過程中，還應做好現(xiàn)場信息的收集和整理，并利用后臺系統(tǒng)對所收集到的數(shù)據(jù)進行全面的分析、加工和處理，以提升其預警能力及指示動作的及時性和準確性，最終保證電力機械的自動化管理功能的實現(xiàn)。

2.3 在電網(wǎng)調(diào)度中的應用

圖1 人工智能技術在電力系統(tǒng)中的應用

隨著社會經(jīng)濟的飛躍發(fā)展，用電需求量猛增，給電網(wǎng)調(diào)度提出了更高的要求，要求電氣工程自動化技術手段應逐步提高，以提升其傳輸數(shù)據(jù)的精準性，減少電力系統(tǒng)的故障發(fā)生率，保護電力企業(yè)的經(jīng)濟效益。在電網(wǎng)調(diào)度管理中，電氣工程自動化技術是計算機網(wǎng)絡軟件和中心服務器、顯示器和工作站等設備的硬件設施組合而成的[2]。在電網(wǎng)調(diào)度自動化應用中，其在業(yè)務監(jiān)控和調(diào)度等方面的功能發(fā)揮，離不開計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的支持，即在區(qū)域電力系統(tǒng)范圍內(nèi)，完成對機械設備的自動化調(diào)度。

2.4 在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中的應用

在電力企業(yè)發(fā)電工程中，分散測控系統(tǒng)的重要性不容忽視，其構成部件主要包括高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)、工程師工作站、過程控制單元和太網(wǎng)等，在應用過程中多選用分層分布法，其中，過程控制單元功能強大，除對生產(chǎn)過程進行分單元控制外，還具有接受脈沖量信、現(xiàn)場變送器、熱電偶和電阻等裝置信號的作用，其通過系統(tǒng)運算顯示出機械設備的運行參數(shù)和狀態(tài)，繼而完成相關資料的打印和信號輸出，進而完成對各執(zhí)行機構的監(jiān)控。

2.5 數(shù)據(jù)庫技術的應用

電力系統(tǒng)工程中，數(shù)據(jù)庫技術的應用越發(fā)廣泛，在電纜系統(tǒng)工程中的應用更為普遍，實現(xiàn)了對電氣化技術的深入應用。相比較傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)庫，該技術在電子系統(tǒng)運行功能和技術支持方面的優(yōu)勢更加明顯，滿足了我國電力能源需求旺盛的發(fā)展需求。在這項技術的應用中，監(jiān)控重點在于對主動對象的信息數(shù)據(jù)庫的自動監(jiān)控，其目的在于獲取被監(jiān)控對象所產(chǎn)生的各種信息，經(jīng)系統(tǒng)分析處理后使之得到合理利用，縮短電力系統(tǒng)中所需信息的獲取時長，提升系統(tǒng)運行效率。

2.6 人工智能技術的應用

人工智能技術是基于計算機技術，優(yōu)化運行程序，對數(shù)據(jù)進行智能收集和分析，采取模擬人腦模式進行反應操作的一種技術，該技術在電力系統(tǒng)中的應用，提升了系統(tǒng)運行效率，實現(xiàn)了電力系統(tǒng)運行的自動化、智能化和機械化操作和控制。人工智能技術在電力系統(tǒng)中的應用，其作用主要在于自動檢查和反饋系統(tǒng)故障，節(jié)省系統(tǒng)故障維修時間，在檢修過程中，通常為經(jīng)人工智能技術中的饋線安裝自動化終端分析出故障數(shù)據(jù)，再將故障信息用串口和終端連接起來，在3G 和2G 基站作用下，經(jīng)路由器上傳到電力系統(tǒng)發(fā)電場的檢測中心去，并在短時間內(nèi)根據(jù)故障數(shù)據(jù)對故障原因進行分析、維修，有效為電力企業(yè)節(jié)約了故障運維成本。在電力系統(tǒng)應用中，人工智能技術在電力系統(tǒng)中的監(jiān)控過程主要包括發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)度等六個環(huán)節(jié)。其具體應用如圖1 所示。

3 未來發(fā)展趨勢

3.1 機電一體化

未來很長一段時間內(nèi)，我國機械行業(yè)的發(fā)展將朝著機電一體化方向發(fā)展，相比較傳統(tǒng)的機電系統(tǒng)，機電一體化的應用可把傳動系統(tǒng)、傳感器和動力源等部件成功連接在一起，以提升機電設備的運行效率，以保證電力企業(yè)的供電安全和生產(chǎn)效率，為電力企業(yè)的持續(xù)發(fā)展保駕護航。未來，隨著機電一體化的普及和發(fā)展，對企業(yè)機電技術水平的要求也會逐步提高。

3.2 網(wǎng)絡智能化

網(wǎng)絡技術和智能化技術在機械設備中的應用，推動了自動化技術水平和設備運行效率的提高，電子信息技術和計算機技術的聯(lián)合應用，提升了各部件運行的協(xié)調(diào)性，保證了運行質(zhì)量，有效解決了生產(chǎn)人力不足的問題，為我國機械行業(yè)的發(fā)展和電力企業(yè)的安全、高效運行提供了保障。

4 結(jié)束語

綜上所述，電氣工程自動化技術作為一種高新技術，在各領域中均有應用，與人類的正常生產(chǎn)生活之間的關聯(lián)性越來越緊密。特別是在電氣工程自動化技術水日益提高的當下，自動化技術應用更加合理，機械設備性能等均有所提升，工程整體質(zhì)量有了保障。目前，電氣工程自動化技術在機械設備中的應用中，具有保護電力系統(tǒng)、電力設備和機械設備的保護，交出電力運行中發(fā)生斷路、短路問題的作用。此外，電力自動化系統(tǒng)的應用，能有效降低電力機械設備面對突發(fā)狀況時，給電力系統(tǒng)和設備造成損傷，實現(xiàn)對電力系統(tǒng)進行自動化監(jiān)控和管理的作用，提升對電力機械設備的管理和維護成效。因此，我們必須緊跟時代步伐，結(jié)合我國實際情況，積極引進先進技術，探索出一條符合中國國情的特色機械設備電氣工程自動化之路，以促進我國機械制造業(yè)的平穩(wěn)、持續(xù)發(fā)展。