季秀國(guó)，趙鐵華電能源哈爾濱第三發(fā)電廠

電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用

季秀國(guó)，趙鐵
華電能源哈爾濱第三發(fā)電廠

隨著世界經(jīng)濟(jì)的國(guó)際化和全球化，我國(guó)的電氣工程發(fā)展非常迅速。為了加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電氣工程的電氣自動(dòng)化是一項(xiàng)重要手段。為此本文結(jié)合我國(guó)的實(shí)際情況，以積極創(chuàng)新的態(tài)度探討了電氣工程中電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)思想，并分析電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用，由此得出電氣自動(dòng)化在電氣工程中的發(fā)展及應(yīng)用趨勢(shì)，通過(guò)這些研究分析可以得出電氣自動(dòng)化技術(shù)可以大大提高電氣工程系統(tǒng)的可靠性。

電氣自動(dòng)化；電氣工程；應(yīng)用

前言：

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的電氣工程技術(shù)也隨之不斷進(jìn)步，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代，電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛起來(lái)。電氣工程中的電氣自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的在線監(jiān)控，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，減少工人的勞動(dòng)量，降低操作失誤等等，由此確保整個(gè)電氣控制系統(tǒng)穩(wěn)定性。所以，探討怎樣提高電氣工程的自動(dòng)化水平，怎樣加大對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于電氣工程行業(yè)的發(fā)展具有很大的實(shí)際意義。本文就電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中應(yīng)用進(jìn)行分析，以提高電氣工程的自動(dòng)化程度。

一、電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的概述

（一）電氣工程概述

電氣工程是一項(xiàng)綜合學(xué)科，它包含了電力系統(tǒng)、電網(wǎng)設(shè)計(jì)、電能供電等等很多方面。近年來(lái)，我國(guó)的電力系統(tǒng)在逐漸壯大，對(duì)電氣工程自動(dòng)化的研究也越來(lái)越深入，從原有的僅要求實(shí)現(xiàn)安全保護(hù)和過(guò)程自動(dòng)調(diào)節(jié)，發(fā)展到要求可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的綜合管理以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

（二）電氣自動(dòng)化技術(shù)概述

電氣自動(dòng)化技術(shù)指的是在無(wú)人直接參與的情況下，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)化檢測(cè)、分析處理、控制管理等一系列發(fā)的自動(dòng)化操作。該技術(shù)包括有電氣技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)以及電氣設(shè)備技術(shù)等多項(xiàng)電氣技術(shù)。在我國(guó)電氣自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為一個(gè)集設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、維護(hù)以改造與一體的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)管理中。

二、電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)原則

在進(jìn)行電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)需要準(zhǔn)守一下原則：

（1）可以滿足電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)某種程度的電氣控制原則；

（2）確保設(shè)計(jì)方案的先進(jìn)性、合理性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性以及安全性原則；

（3）在充分考慮節(jié)約成本基礎(chǔ)上，處理好電氣與設(shè)備之間的相互關(guān)系；

（4）選擇電器元件的過(guò)程中，首先確保元件的質(zhì)量，然后考慮元件的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性；

（5）設(shè)計(jì)時(shí)還要測(cè)試設(shè)備的安全與質(zhì)量，滿足規(guī)范要求后方可使用。

（二）設(shè)計(jì)思路

電氣自動(dòng)化的設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的工作，它所涉及的內(nèi)容廣而豐富，所以在設(shè)計(jì)主要按照以下幾種思想來(lái)進(jìn)行：

（1）集中監(jiān)控的設(shè)計(jì)思想。該設(shè)計(jì)思想主要注重監(jiān)控方式，在電氣工程行業(yè)監(jiān)控的使用越來(lái)越多，其本身的優(yōu)點(diǎn)有：設(shè)計(jì)思路簡(jiǎn)單易行、監(jiān)控的操作和維護(hù)方便。集中監(jiān)控可以很大程度上可以滿足電氣工程對(duì)集中控制的需求，同時(shí)使用的設(shè)備較少，大大降低了系統(tǒng)投資成本。原來(lái)分散控制的方式，所需監(jiān)控點(diǎn)較多，控制成本較大，安全穩(wěn)定性也不高，事故發(fā)生率高，往往會(huì)帶來(lái)很大的損失。集中式的思想就是把系統(tǒng)中所要求的全部監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行集中監(jiān)控，從而改變?cè)邢到y(tǒng)的監(jiān)控模式，確保監(jiān)控系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)計(jì)思想。遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)思想就是通過(guò)一臺(tái)終端控制計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)其它設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而合理的管理整個(gè)系統(tǒng)。遠(yuǎn)程監(jiān)控可以不受地域的影響，能夠監(jiān)督管理異地設(shè)備，由此可以大大提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。其存在的缺點(diǎn)也比較明顯，由于傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸信息會(huì)受到其它信號(hào)的影響，由此就限制了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，只適合于小型的電氣控制場(chǎng)合。

（3）現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控的設(shè)計(jì)思想?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控的設(shè)計(jì)思想被廣泛應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域，應(yīng)用該技術(shù)可以針對(duì)電氣工程的工作差異間隔，選取不同的應(yīng)對(duì)措施。并且，可以降低很多的系統(tǒng)投資成本。在電氣工程設(shè)備的現(xiàn)場(chǎng)安裝中，其連接采用通訊的方式，大大增加了工程的經(jīng)濟(jì)效益。該技術(shù)的獨(dú)立性能好，如果出現(xiàn)故障不會(huì)影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行。

三、電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析

電氣自動(dòng)化技術(shù)被大力應(yīng)用到建筑工程行業(yè)、電力工程行業(yè)等很多領(lǐng)域，其中在電力系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛。我國(guó)電網(wǎng)覆蓋率越來(lái)越大，電網(wǎng)供電系統(tǒng)對(duì)電氣自動(dòng)化程度的要求也越來(lái)越高，文章將從以下幾個(gè)方面對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用作出探討。

（一）電網(wǎng)調(diào)度的自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)由顯示器、服務(wù)器、工作站以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)組成。通過(guò)電網(wǎng)系統(tǒng)的局域網(wǎng)把需要調(diào)度的電網(wǎng)范圍內(nèi)的調(diào)度中心、發(fā)電廠、變電站終端等控制設(shè)備進(jìn)行有效的連接，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。那么我們就可以知道，在電氣工程領(lǐng)域電氣自動(dòng)化技術(shù)的重要性，其主要是對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，以積累大量的數(shù)據(jù)信息，用來(lái)預(yù)測(cè)電力負(fù)荷，最終實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)的自動(dòng)化調(diào)度。

（二）發(fā)電廠的分散測(cè)控系統(tǒng)

發(fā)電廠的分散測(cè)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一種分層形式，在實(shí)際的生產(chǎn)應(yīng)用中主要由遠(yuǎn)程人員工作站、以太網(wǎng)、過(guò)程控制單元和高速通訊網(wǎng)絡(luò)等組成。人員遠(yuǎn)程工作站主要由輸入/輸出模件以及可冗余配置上的主控模件構(gòu)成，其中主控模件的通訊主要是通過(guò)冗余智能上的和總線上的輸入與輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而過(guò)程控制單元可以直接應(yīng)用于生產(chǎn)中，可以直接采集獲得熱電阻、開(kāi)關(guān)量以及現(xiàn)場(chǎng)傳感器等設(shè)備上的信息，也可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算以得出系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，并打印和顯示數(shù)據(jù)信息，最終驅(qū)動(dòng)需要控制的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)電氣工程生產(chǎn)過(guò)程中的電氣自動(dòng)化。

（三）變電站的自動(dòng)化

在電力系統(tǒng)中，變電站的自動(dòng)化尤為重要，自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)可以為完全代替原有人工的設(shè)備操作、監(jiān)視和電話通信等工作，很大程度地增加了變電站系統(tǒng)的監(jiān)控水平，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定長(zhǎng)期運(yùn)行，同時(shí)使得系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性明顯提高。特別是綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以提高系統(tǒng)的運(yùn)行、管理水平；減小占地面積；減少維護(hù)工作量，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)減人增效。

四、電氣自動(dòng)化在電氣工程中的發(fā)展及應(yīng)用趨勢(shì)

就目前形式來(lái)看，電氣自動(dòng)化大發(fā)展趨勢(shì)主要有三個(gè)方向，即為信息化方向、分布式方向以及開(kāi)放化方向。系統(tǒng)的信息化就是指可以對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合處理，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和管理的一體化。

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