陳茜

（中國農(nóng)業(yè)大學2020 級電氣201 班，北京 100000）

引言

在當今社會發(fā)展的過程當中，電氣工程是一個重要的發(fā)展領(lǐng)域，不管是在建筑建設(shè)活動當中還是在電力事業(yè)當中都發(fā)揮著重要的作用，要想進一步提高電氣工程的質(zhì)量和效率，還需要不斷加強電氣自動化技術(shù)方面的研究工作，將電氣自動化技術(shù)和電氣工程深度融合起來，以此來推動電氣工程的可持續(xù)發(fā)展。雖然電氣工程及其自動化技術(shù)在我國的發(fā)展時間比較短，但是在這一領(lǐng)域也有許多成就，這有效提升了我國各行各業(yè)的生產(chǎn)效率，推動了電氣工程的自動化以及智能化發(fā)展，對于電氣工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級起到了重要的作用，因此，相關(guān)單位要不斷加強這方面的融合探究。

一、對電氣工程自動化技術(shù)的簡單介紹

（一）電氣工程與電氣自動化技術(shù)

自動化技術(shù)，指的是使用機器來代替部分或者全部人工作業(yè)，如信息分析、機器的故障提示、數(shù)據(jù)管理等。自動化技術(shù)應(yīng)用于電氣控制、電氣設(shè)備檢測、電氣系統(tǒng)的設(shè)計、數(shù)據(jù)處理等電氣工程的內(nèi)容。在電氣工程中融合電氣自動化會極大地促進電氣工程的現(xiàn)代化發(fā)展，使得電氣工程技術(shù)的作用更加的廣泛。電氣工程，是指研究電能的生產(chǎn)、傳輸、分配、使用和控制技術(shù)與設(shè)備的工程領(lǐng)域。有關(guān)電力地在我們生活中常見的電網(wǎng)分布、各種電力系統(tǒng)和電力裝備設(shè)施等，在這些領(lǐng)域內(nèi)的工作內(nèi)容都屬于電氣工程。改革開放后我國經(jīng)濟技術(shù)在穩(wěn)步中不斷向前發(fā)展，人們對于電力系統(tǒng)的關(guān)注度也在不斷地提高，電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定性也自然而然地成人們關(guān)注點，因此就需要在電氣工程中使用自動化技術(shù)，以解決遇到的問題與挑戰(zhàn)。

（二）我國現(xiàn)階段的自動化技術(shù)水平

近幾年，自動化技術(shù)在我國得到了廣泛運用。但是電氣工程的自動化技術(shù)發(fā)展還相對落后，技術(shù)發(fā)展水平達不到國家的要求。為了使電氣工程自動化的步伐跟上我國經(jīng)濟社會發(fā)展的步伐，要積極發(fā)展和創(chuàng)新電氣工程化自動技術(shù)，努力提高技術(shù)水平。

二、電氣工程中電氣自動化的設(shè)計理念

（一）現(xiàn)場總線式設(shè)計理念

目前，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的不斷提高，現(xiàn)場總線等各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用讓系統(tǒng)的設(shè)計針對性更強，每一次間隔所使用的功能都各不相同，需要與實際狀況的要求相符?，F(xiàn)場總線式設(shè)計理念不但具備遠程設(shè)計理念的優(yōu)點，還能夠不斷減少間隔、端子柜的數(shù)量，因此，對于電氣工程領(lǐng)域來說，這種設(shè)計理念更加合適，它是未來電氣工程領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。

（二）集中化設(shè)計理念

對于電氣工程來說，它主要是在相同處理器的作用下對系統(tǒng)功能進行集中處理，這種方式給處理器的工作任務(wù)帶來很大壓力，同時也會嚴重影響到處理器的工作效率。在監(jiān)控電氣設(shè)備過程中，由于監(jiān)控對象數(shù)量的不斷增多，給主機帶來沉重的負擔，在這種狀態(tài)下為了進一步緩解主機的負擔，就要增加電纜的數(shù)量，這將造成成本的大幅度增加。除此之外，由于引入較長距離的電纜，給系統(tǒng)在運行期間的穩(wěn)定性能帶來較大影響，系統(tǒng)在超負荷的運行狀態(tài)下，會很容易導(dǎo)致故障的發(fā)生，所以，把電氣自動化技術(shù)融入電氣工程中，用集中化設(shè)計理念的這種方式應(yīng)用最為廣泛。

（三）遠程化設(shè)計理念

在電氣工程內(nèi)使用遠程化設(shè)計理念，可以控制電纜的使用數(shù)量，這不但可以減少投資成本，還能夠在一定程度上提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性能。不過該遠程化設(shè)計理念會導(dǎo)致電氣的通訊數(shù)量進一步增加，因此它比較適用在規(guī)模較小的電氣工程領(lǐng)域內(nèi)。

三、電氣自動化在電氣工程中的關(guān)鍵技術(shù)

（一）遠程監(jiān)控技術(shù)

遠程監(jiān)控系統(tǒng)的核心在于，以電腦終端為載體，對其他相關(guān)設(shè)備實施遠距離性控制的自動化技術(shù)。在電氣工程當中引入遠程監(jiān)控技術(shù)的價值在于：控制因監(jiān)控需求而消耗的電纜成本、材料購買、以及人工安裝等費用開支。同時，在遠程監(jiān)控技術(shù)的作用之下，電氣工程方可實現(xiàn)真正意義上的高效益性生產(chǎn)模式（以少投入為前提實現(xiàn)高產(chǎn)出）。遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用能夠打破傳統(tǒng)意義上監(jiān)控行為受空間因素的限制，提高系統(tǒng)運行的靈活性。但需要注意的是：對于通訊量較大且通訊質(zhì)量較差的區(qū)域而言，遠程監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控功能會受到一定程度上的影響。因此，現(xiàn)階段多將遠程監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于通訊量較小且通訊質(zhì)量較好的電氣工程當中。

（二）集中式監(jiān)控技術(shù)

集中式監(jiān)控技術(shù)主要是指在一個完整的系統(tǒng)當中，實現(xiàn)對全部相關(guān)項目運行的處理工作，避免了傳統(tǒng)意義上分散式監(jiān)控模式下多種電纜相互混合因素影響下出現(xiàn)的系統(tǒng)運行可靠性、以及安全性較低的問題。在電氣工程當中應(yīng)用集中式監(jiān)控技術(shù)的核心優(yōu)勢在于，集中式監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計簡單、操作方便且維護管理比較靈活。換句話來說，在電氣工程當中，工程各項需求能夠通過集中式監(jiān)控技術(shù)得到滿足，避免了過多的資金、以及設(shè)備投入。

（三）現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)

現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)是現(xiàn)階段，電氣工程領(lǐng)域當中，應(yīng)用最為成熟與廣泛的電氣自動化技術(shù)之一?，F(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)的主要工作原理在于：以間隔差異為依據(jù)采取針對性的監(jiān)督控制措施，從而使此項技術(shù)下的監(jiān)控行為具有良好的針對性特征。同時，在將現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)引入電氣工程之后，傳統(tǒng)意義上相關(guān)隔離設(shè)備以及端子柜裝置的使用將得到明顯地降低，從而避免了電氣工程過多的成本以及設(shè)備投入。同時，由于現(xiàn)場總線監(jiān)控技術(shù)在一定程度上具備了遠程監(jiān)控技術(shù)的特點，因而能夠兼顧監(jiān)控的全面性與可靠性。

四、電氣自動化在電氣工程中的融合運用

（一）電氣自動化和分散測控系統(tǒng)的融合運用

這種應(yīng)用方式所選擇的是分布的構(gòu)造，由工作站、以太網(wǎng)、過程控制部分和數(shù)據(jù)高速通訊網(wǎng)等構(gòu)成。運作人員和工程師是工作站的主要組成部分，他們負責人機接口的提供。在這當中，生產(chǎn)過程的控制單元主要靠檢測設(shè)備來運行，同時對設(shè)備進行合理地控制，做到了檢測全部生產(chǎn)過程，同時實現(xiàn)了連鎖性控制和保護。運行員工作站需要接收工作站所發(fā)出的指令及所輸出的信息和過程控制單元。而工程師工作站的主要工作則是做好工程師的配備及進行相關(guān)的維護和診斷工作。

（二）電氣自動化和繼電保護裝置的融合運用

繼電保護裝置是對電氣系統(tǒng)進行故障警報的電氣工程保護裝置。通過融合運用電氣自動化技術(shù)，可以有效提高繼電保護裝置的靈敏度，使其能在系統(tǒng)發(fā)生故障時第一時間發(fā)現(xiàn)并發(fā)出警報。電氣自動化通過電子信息技術(shù)，可以讓繼電保護裝置實時監(jiān)測電氣系統(tǒng)中的各設(shè)備及其運作參數(shù)和狀態(tài)，一旦出現(xiàn)異常，繼電保護器就能發(fā)出警報。另外，通過電氣自動化技術(shù)，繼電保護裝置還能對電氣系統(tǒng)進行簡單的遠程控制，并在發(fā)出警報的同時對一些細小的系統(tǒng)問題進行處理，保證系統(tǒng)能正常運作。

（三）電氣自動化和電網(wǎng)的融合運用

在電網(wǎng)綜合管理中應(yīng)用自動化技術(shù)，可以提倡使用計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來統(tǒng)一管理的方法，使其系統(tǒng)更加地完善。在電網(wǎng)系統(tǒng)中利用計算機技術(shù)、電子技術(shù)、可以實現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)管理的自動化，達到相關(guān)信息的準確分析和處理等。更主要的是自動化技術(shù)可以全方位管理電網(wǎng)，可以做到在多方面的綜合運用，大大的提升電網(wǎng)綜合管理自動化的智能水平，使其更具操作的可行性、更方便，而且在往后的維護和檢修也會更加簡單。

（四）在發(fā)電廠分散測控系統(tǒng)中的運用

把電氣自動化技術(shù)融合到發(fā)電廠的分散測控系統(tǒng)時主要運用的結(jié)構(gòu)是分層分布結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要包含以太網(wǎng)、工作站等各個分單元。在這些分單元中，工作站的主要工作任務(wù)是提供人工以及計算機的接口，所以把工作站分為兩個部分，即工程師工作站和運行員工作站。其中，運行員工作站在運行期間主要是從過程控制單元中接收有效的信息，并接收工作站所發(fā)送的命令，與此同時，工程師工作站將做工程師的設(shè)置與維護工作，事實上，運行員工作站和工程師工作站的完美結(jié)合將是實現(xiàn)工作站功能的重要保證。在進行過程控制單元上，電氣自動化的關(guān)鍵作用在于在生產(chǎn)過程中的直接應(yīng)用，并對電氣系統(tǒng)設(shè)備在運行期間的運行狀態(tài)進行有效的監(jiān)管和控制，從而完成對整個生產(chǎn)過程的有效監(jiān)控。

五、電氣自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

電氣自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用使通信協(xié)議標準和現(xiàn)場總線裝置緊密地結(jié)合起來，也就是實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)通信功能，同時在現(xiàn)場總線中的全部設(shè)備節(jié)點上實現(xiàn)了分布式數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用。此外，系統(tǒng)當中還有一個關(guān)鍵的組成部分就是設(shè)備控制系統(tǒng)，它有著成本較低、穩(wěn)定可靠和數(shù)據(jù)共享較快等優(yōu)點。以上功能，希望今后通過設(shè)計使其成為現(xiàn)實，這樣就需要設(shè)計人員不但能夠做好控制裝置的編程，也需要合理的對電氣系統(tǒng)進行設(shè)計，同時能夠完成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和控制軟件組態(tài)。不管是企業(yè)管理者，還是互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計人員和設(shè)備供應(yīng)商，都需要支持和調(diào)整生產(chǎn)流程和設(shè)備技術(shù)，通過不斷溝通和協(xié)調(diào)，使電氣自動化技術(shù)更加完善，使電氣工程實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

結(jié)語

電氣自動化的技術(shù)性較強，因此需要技術(shù)性強的員工來進行管理。隨著電氣系統(tǒng)面向全社會，專業(yè)的人員會更加深入的研究自動化技術(shù)，在客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上，進行技術(shù)的創(chuàng)新和改革后，使得系統(tǒng)的運用更加得心應(yīng)手。同時，在裝置系統(tǒng)的運行中，更要進一步地打破常規(guī)，積累經(jīng)驗，從而使得電氣自動化技術(shù)更加完善，更加地適應(yīng)電氣工程自動化在我國的發(fā)展。