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0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電氣自動(dòng)化迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，但同時(shí)也必然會(huì)面臨著各種問(wèn)題和挑戰(zhàn)。電氣自動(dòng)化的應(yīng)用領(lǐng)域很廣、應(yīng)用行業(yè)很多，小至簡(jiǎn)單的電氣開(kāi)關(guān)，大至航空航天和軍事科技[1]，都需要以電氣自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)。也正因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化的廣泛運(yùn)用，才能有效推動(dòng)國(guó)家工業(yè)生產(chǎn)，為人們生活工作提供便捷，為生產(chǎn)效率及生活質(zhì)量的提升奉獻(xiàn)力量。那么在實(shí)際電氣工程中如何有效應(yīng)用電氣自動(dòng)化呢？下面就對(duì)此展開(kāi)論述。

1 電氣工程與電氣自動(dòng)化概述

電氣工程，英文Electrical Engineering，是當(dāng)前高新技術(shù)領(lǐng)域的重要學(xué)科之一，也是現(xiàn)代科學(xué)研究的熱門和重點(diǎn)。最具代表性的就是電子通信技術(shù)的發(fā)展使得信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代得到了進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)使得人們的生活和工作方式發(fā)生了翻天覆地的改變。從某種意義上來(lái)講，電氣工程發(fā)展甚至可以作為衡量國(guó)家科技進(jìn)步水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。電氣自動(dòng)化，英文Electrical Automation，全稱電氣工程及其自動(dòng)化，是電氣信息領(lǐng)域的新興學(xué)科，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域，與人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ飨⑾⑾嚓P(guān)[1]。

電氣自動(dòng)化的特征有三點(diǎn)。（1）便捷性。就目前電氣自動(dòng)化的發(fā)展來(lái)看，屬于集合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)等多位一體的新型產(chǎn)品，這些新產(chǎn)品的出現(xiàn)對(duì)人們生活、工作、生產(chǎn)產(chǎn)生了巨大影響，提供了很大的便捷性，也幫企業(yè)節(jié)省了很多人力和物力。（2）廣泛性。電氣自動(dòng)化技術(shù)在我們的日常生活和工作中隨處可見(jiàn)，如我們家里用的電線插板、我們乘坐的公交車、地鐵、電梯等，這些都與電氣自動(dòng)化技術(shù)息息相關(guān)。換言之，電氣自動(dòng)化技術(shù)被廣泛用于我們的生活、工作和生產(chǎn)中，并且發(fā)揮著難以替代的重要作用。（3）高效性。電氣自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代化科技發(fā)展的成果，在現(xiàn)代化工業(yè)中大量使用電氣自動(dòng)化設(shè)備和技術(shù)能有效提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，同時(shí)電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用也會(huì)反向推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。可見(jiàn)，不論是產(chǎn)品的生產(chǎn)還是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用都能充分體現(xiàn)高效性。

2 電氣工程中電氣自動(dòng)化的運(yùn)用

2.1 電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)包含了中心服務(wù)器、工作站、大屏幕顯示器、打印設(shè)備以及對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，其原理是借助電力系統(tǒng)專屬局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)可調(diào)度范圍內(nèi)的發(fā)電廠、測(cè)量控制設(shè)備以及下級(jí)電網(wǎng)調(diào)度中心等終端的有效連接。電氣自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代電網(wǎng)調(diào)度領(lǐng)域里有著重要作用，具體表現(xiàn)為能實(shí)時(shí)評(píng)估電力系統(tǒng)運(yùn)行情況、能根據(jù)獲得數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)電力負(fù)荷，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)發(fā)電控制以及經(jīng)濟(jì)調(diào)度的自動(dòng)化。但在實(shí)際中，通常只有省級(jí)以上的電網(wǎng)才會(huì)要求實(shí)時(shí)采集并處理數(shù)據(jù)，對(duì)電力系統(tǒng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)有效把控電網(wǎng)的安全性與運(yùn)行情況[2]，確保電網(wǎng)運(yùn)行能滿足現(xiàn)代化電力市場(chǎng)的實(shí)際使用需求。

2.2 發(fā)電廠分散測(cè)控自動(dòng)化

在實(shí)際中發(fā)電廠分散測(cè)控系統(tǒng)通常使用分層分布結(jié)構(gòu)，主要由過(guò)程控制單元、遠(yuǎn)程控制單元、運(yùn)行人員工作站、高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)以及以太網(wǎng)等構(gòu)成。其中，過(guò)程控制單元主要是針對(duì)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中使用，能直接接受開(kāi)關(guān)量、熱電阻和熱電偶等相關(guān)設(shè)備上的信號(hào)，在運(yùn)算結(jié)束后還能實(shí)時(shí)打印和顯示設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行情況以及輸出信號(hào)，并根據(jù)相應(yīng)情況直接驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。遠(yuǎn)程控制單元主要是由僅供輸入、輸出的模件和可冗余配置上的主控模件構(gòu)成，同時(shí)主控模件又是借助冗余智能的輸入與輸出實(shí)現(xiàn)與總線上輸入輸出的通訊[2]。由此可見(jiàn)，發(fā)電廠分散測(cè)控的自動(dòng)化能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電氣工程生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程的連鎖控制、保護(hù)以及檢測(cè)等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整個(gè)電氣工程的自動(dòng)化生產(chǎn)運(yùn)行。

2.3 繼電保護(hù)裝置自動(dòng)化

通常來(lái)說(shuō)，繼電保護(hù)裝置的主要作用就是在電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障或是短路、過(guò)載等問(wèn)題時(shí)，能在第一時(shí)間發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)快速切斷連接裝置，對(duì)繼電進(jìn)行保護(hù)。就傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置而言很容易出現(xiàn)誤動(dòng)或是拒動(dòng)的情況，因此需要借助電氣自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)繼電的自動(dòng)化保護(hù)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電氣系統(tǒng)里各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和情況，以便及時(shí)做出反應(yīng)和控制。此外，電氣自動(dòng)化技術(shù)與繼電保護(hù)裝置的融合，還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)帶電工作情況進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控，及時(shí)檢測(cè)設(shè)備可能出現(xiàn)的異常和故障問(wèn)題，并且還能對(duì)特定范圍內(nèi)的一些電氣設(shè)備或是線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)[3]，一旦發(fā)現(xiàn)異常或是故障，就能及時(shí)做出連續(xù)解救反應(yīng)?？梢?jiàn)，電氣自動(dòng)化技術(shù)在繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用價(jià)值十分明顯，能大大提高用電安全性。

2.4 變電站及配電自動(dòng)化

變電站運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，即在已有信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)與傳輸技術(shù)相結(jié)合的前提下，借助計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)或是電氣自動(dòng)化裝置實(shí)現(xiàn)各種作業(yè)的自動(dòng)化操作，使得變電站的管理水平與運(yùn)行效率都能得到一定提升[3]。就這點(diǎn)來(lái)看，變電站自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用主要目的是為了全面性、多方位地對(duì)變電站里所有電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)和安全情況進(jìn)行有效監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的高效控制。主要特點(diǎn)表現(xiàn)為：用微機(jī)化設(shè)備代替電磁式裝置，讓操作和監(jiān)控實(shí)現(xiàn)智能化和圖像化。事實(shí)上，隨著微機(jī)監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展以及變電站中自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備、遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備、設(shè)備故障與事故自動(dòng)記錄設(shè)備、繼電自動(dòng)保護(hù)設(shè)備等的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，變電站也逐漸邁入了綜合自動(dòng)化發(fā)展的軌道。

2.5 電氣工程管理自動(dòng)化

電氣工程管理是一項(xiàng)龐大的工作，涵蓋了人員、設(shè)備、技術(shù)、工程進(jìn)度以及數(shù)據(jù)等多方面內(nèi)容，這些管理內(nèi)容完全依靠人力進(jìn)行，不僅需要配備很多人員，管理過(guò)程中也容易出現(xiàn)失誤，并且各個(gè)板塊內(nèi)容之間的銜接、融合也很難做到及時(shí)、完美。運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行工程管理，就能使管理工作更加有秩序，管理效率和水平更高。例如儀表的管理，傳統(tǒng)儀表管理主要利用流量、壓力等儀器實(shí)施監(jiān)管，如此工作量很大、工作內(nèi)容也很復(fù)雜，整個(gè)管理工作就顯得很混亂。若運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，利用PLC控制系統(tǒng)等程序就能實(shí)現(xiàn)整個(gè)管理的自動(dòng)化，不僅能很好的采集并處理復(fù)雜技術(shù)，準(zhǔn)確控制精度，還能有效節(jié)省管理成本，提高管理水平。同理，在其他電氣設(shè)備、技術(shù)等方面運(yùn)用也能獲得很好的管理成效。

3 結(jié)束語(yǔ)

電氣工程中電氣自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用是生產(chǎn)、管理和運(yùn)行的必然需求。該文主要論述了電氣自動(dòng)化在電氣工程的管理、電網(wǎng)調(diào)度、繼電保護(hù)、發(fā)電廠分散監(jiān)控以及變電站等方面的運(yùn)用情況，但在實(shí)際中，電氣自動(dòng)化的運(yùn)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不僅于此。作為電力工作者，必須要清楚認(rèn)識(shí)到什么是電氣自動(dòng)化，以及電氣自動(dòng)化在電氣工程中運(yùn)用的價(jià)值和意義，不斷學(xué)習(xí)電氣自動(dòng)化技術(shù)和知識(shí)，以便在實(shí)際工作中能融會(huì)貫通運(yùn)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)而有效確保整個(gè)電氣工程的質(zhì)量和安全。