宗克輝（國網(wǎng)河南省電力公司洛陽供電公司，河南洛陽471000）

電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)的應(yīng)用分析

宗克輝（國網(wǎng)河南省電力公司洛陽供電公司，河南洛陽471000）

電氣自動化是綜合了計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)的一種工業(yè)應(yīng)用技術(shù)。通過編制軟件來改變控制過程，是微機(jī)技術(shù)與常規(guī)的繼電接觸器控制技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。它為工業(yè)自動化提供高可靠性的自動化控制裝置，已經(jīng)成為繼電接觸器控制系統(tǒng)更新?lián)Q代的主導(dǎo)產(chǎn)品。在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)和人民的日常生活中，電能的應(yīng)用越來越廣泛。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防以及人民的日常生活等一切用電部門中，大多采用低壓供電。為了安全、可靠地使用電能，電路中就必須裝有各種起調(diào)節(jié)、分配、控制和保護(hù)作用的各類接觸器、繼電器等低壓電器，即無論是低壓供電系統(tǒng)還是控制生產(chǎn)過程的電力拖動控制系統(tǒng)，均是由用途不同的各類低壓電器所組成。隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展，電器的種類不斷增多，用量不斷增大，用途也更為廣泛。

電氣自動化技術(shù)；電力系統(tǒng)；PLC技術(shù)

引言

隨著人們?nèi)粘Ｉ罴肮ぷ鞯闹饾u密切，電氣自動化在電氣系統(tǒng)領(lǐng)域發(fā)展迅速，現(xiàn)在已經(jīng)相對比較成熟。電氣自動化主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國防等領(lǐng)域，對電氣系統(tǒng)的控制運(yùn)行、自動化控制及信息處理于研發(fā)實驗，還有計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用方面有很大貢獻(xiàn)。電氣自動化能使人們生活水平提升，保障人們生活的安全、技術(shù)的發(fā)展與國家的進(jìn)步。生活中離不開電力，處處需要用電，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)都離不開電力，它幾乎滲透到我們生活的每個角落。保障電力的安全、快速運(yùn)行是電力系統(tǒng)所要完成的重要任務(wù)。發(fā)電、變電、輸電還有配電等組成了整個電力系統(tǒng)，現(xiàn)代技術(shù)中使用電氣自動化技術(shù)，將一系列繁瑣的電力工序自行運(yùn)作，節(jié)約了人力、物力、財力。同時保障了人員安全，以及用電安全。

1 電氣自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)用中的重要性

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)的整個工程都離不開電氣自動化，對設(shè)備進(jìn)行有效的控制與監(jiān)控，保證了設(shè)備在使用過程中安全可靠，以最優(yōu)狀態(tài)生產(chǎn)出最佳產(chǎn)品。電氣自動化的發(fā)展離不開網(wǎng)絡(luò)化、信息化，同時工業(yè)化也是發(fā)展形勢。所以現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的前提是電氣自動化的創(chuàng)新與發(fā)展。電氣自動化與工業(yè)生產(chǎn)密不可分。電力系統(tǒng)中應(yīng)該做到工業(yè)化和信息化兩手抓，保證了信息的安全可靠及準(zhǔn)確加快我國電力工業(yè)化的進(jìn)程。我們需要充分重視電氣自動化的發(fā)展結(jié)合過去的經(jīng)驗與現(xiàn)有的技術(shù)，研發(fā)出最新的技術(shù)。

2 電氣自動化技術(shù)的實際應(yīng)用

電氣自動化中的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)用于電氣系統(tǒng)，大大提高了電力系統(tǒng)的工作效率，還提高了電力系統(tǒng)的智能水平。計算機(jī)技術(shù)主要應(yīng)用在計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、自動化軟件等。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)使用在電氣系統(tǒng)中，能夠監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變化，結(jié)合系統(tǒng)類型和容量等對電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和配置。計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)在如今社會運(yùn)用廣泛，技術(shù)水平也不斷提高。再生產(chǎn)建設(shè)都是在計算機(jī)監(jiān)控中進(jìn)行的，因此增加了安全性與可操作性。過去企業(yè)需要更大的投資用于每個月的人力物力，用于建立計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)與常規(guī)的監(jiān)控模式。但是現(xiàn)在計算機(jī)發(fā)展迅速且可以代替人實行監(jiān)控行為，以計算機(jī)為主，實行監(jiān)控系統(tǒng)，減少了成本，增加了企業(yè)的價值。

通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)全球化的趨勢。20世紀(jì)90年代初，美國以及歐洲一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國家都提出了 “智能住宅”（smarthome）的概念。其基本思想是：“將家庭中各種通信設(shè)備、家用電器以及家庭保安設(shè)備通過家庭總線技術(shù)連接著一個家庭電力的智能化管理系統(tǒng)上進(jìn)行集中的和異地的監(jiān)控和家庭電力的管理，并保持家庭中設(shè)備環(huán)境與家庭的環(huán)境和諧與調(diào)整?！?988年美國編制了第一個適用于家庭的標(biāo)準(zhǔn)《家庭自動化系統(tǒng)與通信標(biāo)準(zhǔn)》，也叫家庭總線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)要求智能家庭的電氣設(shè)計要滿足以下三個條件：①具有完善的家庭總線系統(tǒng)；②通過家庭總線系統(tǒng)提供各種服務(wù)功能；③能和住宅以外的外部網(wǎng)絡(luò)連接。從網(wǎng)絡(luò)中心到各樓宇管理間至少要鋪設(shè)的電纜有：光纜、大對數(shù)線、同軸電纜。光纜和同軸電纜用于數(shù)字信號和有線電視信號的傳輸，大對數(shù)用于語音信號的傳輸。樓宇管理間到住宅至少要鋪設(shè)的電纜有：同軸電纜一條，4對非屏蔽5類/超5類雙絞線兩條。同軸電纜用于數(shù)字信號和有線電視信號的傳輸，5類/超5類雙絞線用于三表自動抄送功能和家用計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

PLC技術(shù)，PLC是指以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案中對PLC做了如下定義：PLC英文全稱Programmable Logic Controller，中文全稱為可編程邏輯控制器，是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算的電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲器在系統(tǒng)內(nèi)部存儲程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算和順序控制、計時、計數(shù)與算術(shù)操作等方面面向用戶的指令程序；并通過數(shù)字式和模擬式的輸入/輸出（I/ O）方式控制各種類型的機(jī)械生產(chǎn)運(yùn)行的過程。PLC還一種可編程的邏輯電路，使用和硬件結(jié)合很緊密的編程語言，在半導(dǎo)體領(lǐng)域有很重要的應(yīng)用。PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用于電力機(jī)械工程方面。順序邏輯控制是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，取代了傳統(tǒng)的繼電器電路，實現(xiàn)邏輯型的控制、順序型的控制，不但可以用于單臺設(shè)備的控制，還可以用于多機(jī)群控自動化流水線，如注塑機(jī)、印刷機(jī)，還有訂書機(jī)械、組合機(jī)床、包裝生產(chǎn)線和電鍍流水線等。PLC可以使用于圓周運(yùn)動以及直線運(yùn)動的控制，從控制機(jī)構(gòu)的配置來說，其最早期可直接用于開關(guān)量I/O模塊連接位置的傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在基本都使用專用的運(yùn)動控制模塊，如可驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)和伺服電動機(jī)的單軸或多軸位置的控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人以及電梯等各種場合。過程的控制在冶金、化工等處理中、鍋爐控制等場合有很大廣泛的應(yīng)用，過程的控制是對溫度、壓力和流量等模擬量的閉環(huán)型控制技術(shù)，主要用于工業(yè)控制的計算機(jī)，PLC可以編制出各種不同的控制算法程序公式，完成閉環(huán)的控制。PID調(diào)節(jié)是一般的閉環(huán)控制系統(tǒng)過程中用得比較多的調(diào)節(jié)方法，大中型PLC都存在PID模塊。目前許多小型PLC也都有這項功能模塊，并配備了PID運(yùn)算處理子程序或PID特殊指令?，F(xiàn)代的PLC技術(shù)運(yùn)用廣泛，具體體現(xiàn)在數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳輸、轉(zhuǎn)換、工藝排序等操作功能?？梢酝瓿蓴?shù)據(jù)的實時采集和歷史數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。這些數(shù)據(jù)可以與存儲在存儲器中的參考值比較，完成一位的控制操作，也可以利用通信功能傳送到別的智能裝置，或?qū)⑺鼈兇蛴≈票怼?/p>

自動化控制是結(jié)合計算機(jī)控制系統(tǒng)與PLC系統(tǒng)而組成的控制系統(tǒng)，運(yùn)用電氣自動化技術(shù)實現(xiàn)智能化，可以幫助員工有效的分析系統(tǒng)運(yùn)行中所遇到的問題，進(jìn)而提高員工的工作效率，減少人力浪費(fèi)。

3 電氣自動化在未來的發(fā)展趨勢

不斷促進(jìn)電力系統(tǒng)的智能化，未來隨著計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與電力系統(tǒng)的結(jié)合，智能電網(wǎng)就是未來的發(fā)展趨勢。為了滿足工藝需求及技術(shù)要求。

①電氣自動化必須向更高的速度、更大的容量方向發(fā)展。在存儲容量方面，有的PLC最高可達(dá)幾十兆字節(jié)，為了擴(kuò)大存儲容量，有的公司已使用了磁帶存儲器或硬盤。②電氣自動化必須向超大型、超小型兩個方向發(fā)展。③電氣自動化應(yīng)由整體結(jié)構(gòu)向小型模塊化結(jié)構(gòu)發(fā)展，大力開發(fā)智能模塊，增強(qiáng)聯(lián)網(wǎng)通信能力，還應(yīng)增強(qiáng)外部保障的檢測和處理能力。④為了滿足創(chuàng)新的要求，電氣自動化應(yīng)使PLC系統(tǒng)的編程語言越來越豐富，功能不斷增強(qiáng)。電力自動化在未來可以采取總線監(jiān)控的方式統(tǒng)一監(jiān)控，運(yùn)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立通訊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對管理系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)配置，檢查數(shù)據(jù)的完整與正確。電力自動化技術(shù)與電氣系統(tǒng)密切相關(guān)、緊密聯(lián)系，如果沒有電力自動化就無法實現(xiàn)電力系統(tǒng)有效運(yùn)行。

4 結(jié)語

電力自動化的每個環(huán)節(jié)至關(guān)重要，推動了電力系統(tǒng)的信息化、工業(yè)化和自動化，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。電力系統(tǒng)隨著科技的發(fā)展越來越完善，但在未來的道路中還有進(jìn)步的空間，仍需要專業(yè)人士的創(chuàng)新。

[1]張 霞.淺析電力系統(tǒng)中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用[J].科技資訊，2014. [2]韓 旭.電氣自動化控制技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].科技與致富導(dǎo)讀，2012.

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2016-11-2