電氣工程中電氣自動化的運(yùn)用

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摘要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶動了電氣行業(yè)的發(fā)展，電氣工程中的電氣自動化越來越重要。電氣自動化技術(shù)已經(jīng)成為最有開發(fā)前景的綜合類學(xué)科，它的應(yīng)用廣泛。文章簡要分析了電氣工程中的電氣自動化運(yùn)用，以及電氣自動化技術(shù)的發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：電氣工程；電氣自動化技術(shù)；應(yīng)用；發(fā)展

電氣自動化是多種科技相融合的新興技術(shù)，能夠應(yīng)用到各個領(lǐng)域中。電氣工程中電氣自動化技術(shù)有控制和自動檢測兩種裝置，能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理或就地控制等，保證了其安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，保證了供電質(zhì)量。

1電氣工程中電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用

1．1電網(wǎng)調(diào)度自動化

電網(wǎng)調(diào)度自動化是運(yùn)用電氣自動化技術(shù)來調(diào)節(jié)電網(wǎng)調(diào)度，其中包含主站系統(tǒng)和遠(yuǎn)動裝置的調(diào)度。電網(wǎng)調(diào)度自動化能夠確保電網(wǎng)發(fā)電供電的安全性、經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)質(zhì)性，大幅度提高電網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行水平。運(yùn)用電網(wǎng)調(diào)度自動化包括三個功能：（1）安全分析和提出對策：其基于對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的分析和對電網(wǎng)狀態(tài)的估計(jì)，能夠?qū)λ陌踩龀黾皶r(shí)的分析。（2）安全監(jiān)控和采集數(shù)據(jù)：其能夠通過信息系統(tǒng)采集和處理信息，使用模擬屏對電網(wǎng)實(shí)行監(jiān)測，實(shí)時(shí)了解其運(yùn)行情況，使用遠(yuǎn)東系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)來給電網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行遙控。（3）經(jīng)濟(jì)調(diào)度和自動化發(fā)電控制：其是電氣自動化技術(shù)的重要功能，它的功能體現(xiàn)在閉環(huán)控制功能，還體現(xiàn)在電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)安全性。它還可以調(diào)整電網(wǎng)頻率，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性的調(diào)度控制等，使系統(tǒng)對電網(wǎng)的控制更簡單方便。

1．2配電自動化

傳統(tǒng)的觀念重視發(fā)電忽略到配電的重要性，使配電網(wǎng)技術(shù)非常落后。隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，配電自動化得到廣泛的應(yīng)用，改善了現(xiàn)在的配電網(wǎng)絡(luò)。配電自動化的優(yōu)點(diǎn)是它能夠監(jiān)視自動化、控制配電網(wǎng)。其功能包括電網(wǎng)分析、配電等。它包括配電主站、配電子站、通信通道和系統(tǒng)終端。配電自動化降低了電網(wǎng)損耗能力，提高了供電能力，降低了停電率，減輕了人力，減少了維護(hù)設(shè)備的費(fèi)用。配電自動化可以確保供電質(zhì)量，在高峰或者低估期，保證不會產(chǎn)生不良影響。

1．3發(fā)電廠自動化

發(fā)電廠自動化包括AVC自動電壓、AGC自動發(fā)電量和冬季機(jī)械等三種控制系統(tǒng)。我國目前發(fā)電廠主要以水電廠、火電廠為主，其中水電廠要比火電廠的自動化技術(shù)要高。

1．3．1水電廠的自動化

水電廠的自動化主要是通過控制水電廠的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)，比如水輪發(fā)電機(jī)的勵磁裝置、水輪機(jī)和調(diào)速器設(shè)備。通過對水電廠設(shè)備的自動控制、監(jiān)視、調(diào)節(jié)和管理四種功能，對水電廠運(yùn)作的安全性、經(jīng)濟(jì)性有很大提高。水電廠自動化包括單機(jī)、綜合和公用設(shè)備的自動化。

1．3．2火電廠自動化

火電廠自動化有很多種自動化應(yīng)用，比如：計(jì)算機(jī)監(jiān)視、采集數(shù)據(jù)、發(fā)電機(jī)控制等主控制系統(tǒng)。它具有信息處理和管理、自動保護(hù)、自我檢測和順序控制等方面的功能。

1．4變電站綜合自動化

變電站的綜合自動化需要在應(yīng)用信息處理和傳輸、自動控制技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行，運(yùn)用計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)和其他裝置，能夠代替人工作業(yè)，大幅度提高變電站的運(yùn)行管理水平。信息技術(shù)近年來革新速度加快，引進(jìn)微機(jī)檢測技術(shù)，變電站開始進(jìn)入綜合自動化的方向。目前，變電站的遠(yuǎn)程控制再被不斷的推廣。

2電氣自動化技術(shù)的發(fā)展

2．1熱點(diǎn)技術(shù)

20世紀(jì)80年代單片機(jī)的應(yīng)用，使電力工程中的電氣自動化設(shè)備進(jìn)入新的階段。電氣自動化技術(shù)以工業(yè)計(jì)算機(jī)、PC機(jī)的技術(shù)為基礎(chǔ)。90年代后，信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，電氣自動化技術(shù)依賴于IT技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化。

2．1．1光電式電力互感器

電力互感器是輸電線路中不可或缺的裝置。當(dāng)電壓的等級到了一定的高度，信號就會縮小范圍，產(chǎn)生飽和現(xiàn)象，或者無法與其他設(shè)備接口通信，這是電力互感器的一個缺點(diǎn)。針對這樣的問題，光電式的電力互感器已經(jīng)在發(fā)達(dá)國家研制出來，并公布了其標(biāo)準(zhǔn)。在我國的研究項(xiàng)目中也取得一些成果，目前最關(guān)鍵的是其穩(wěn)定性，輸出信號小于傳統(tǒng)的互感器，輸出信號要通過轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。

2．1．2以GPS全球定位為基礎(chǔ)的動態(tài)安全監(jiān)控

電力系統(tǒng)中的監(jiān)測手段為SCADA，它是對采集數(shù)據(jù)和其穩(wěn)定運(yùn)行的監(jiān)視控制。還有一種儀器是故障錄波，它主要是記錄電磁過程。這兩種監(jiān)測手段都有其優(yōu)缺點(diǎn)，但是都沒有準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)記，對系統(tǒng)的動態(tài)行為不好進(jìn)行分析。以GPS為基礎(chǔ)的將安全監(jiān)測是SCADA和其他監(jiān)測的結(jié)合，通過GPS定位獲取精確的時(shí)間地點(diǎn)。

2．1．3在線狀態(tài)檢測

該檢測是對系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備在線狀態(tài)的運(yùn)行檢測，通過監(jiān)測能夠掌握它的運(yùn)行狀態(tài)，還能夠通過監(jiān)測分析其運(yùn)行參數(shù)，以此來判斷是否存在隱患和故障問題。這樣能夠提高設(shè)備的利用率，延長保修周期，將定期檢測轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)時(shí)檢測能夠減少不必要的遺漏現(xiàn)象。

2．1．4對電力系統(tǒng)實(shí)施智能控制

智能系統(tǒng)可以說是新時(shí)期的控制領(lǐng)域的新階段，對一些非常規(guī)性的控制問題能夠得到很好地解決，一些復(fù)雜性的系統(tǒng)問題應(yīng)該采取智能控制來解決。就目前形式而言，智能化系統(tǒng)有極好的前景，應(yīng)用廣泛。

2．2自動化發(fā)展趨勢

人們的生活品質(zhì)越來越高，對電力有更高的標(biāo)準(zhǔn)，要有可靠性、安全性、優(yōu)質(zhì)性和經(jīng)濟(jì)性，因此電氣工程中電氣自動化也要不斷的發(fā)展。20世紀(jì)60年代，開始研制電氣自動化技術(shù)，70年代初期研究出一體裝置，80年代運(yùn)用自動化和計(jì)算機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)。電氣自動化發(fā)展趨勢：（1）遠(yuǎn)程通信、電力電子器件、微機(jī)已經(jīng)應(yīng)用到控制手段中；（2）理論多樣化，借助很多控制理論；（3）控制策略已經(jīng)趨向協(xié)調(diào)化、智能化、最優(yōu)化和自適應(yīng)化的方向；（4）多級系統(tǒng)的處方法增加到設(shè)計(jì)分析中；（5）提高輸電和配電自動化的發(fā)展。

2．3熱點(diǎn)技術(shù)的運(yùn)用

2．3．1管控一體化技術(shù)

管控一體化是一種現(xiàn)代自動化技術(shù)手段，是環(huán)節(jié)和自動化技術(shù)的集成和整合。集成和管理系統(tǒng)可以構(gòu)成統(tǒng)一信息網(wǎng)絡(luò)，將ERP和MES互聯(lián)，這樣能夠確保獲取正確信息，也可以使用控制管理系統(tǒng)對檢修數(shù)據(jù)和其他信息來監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)無縫連接。

2．3．2狀態(tài)檢修技術(shù)

狀態(tài)檢修技術(shù)通過AMS系統(tǒng)使用其監(jiān)視和診斷功能，根據(jù)設(shè)備的信息數(shù)據(jù)，來進(jìn)行電氣設(shè)備的判斷和預(yù)判，將故障檢修轉(zhuǎn)變成狀態(tài)檢修。狀態(tài)檢修技術(shù)可以使電氣設(shè)備的安全性和可用性有效提高，能夠克服定期檢修的缺陷、遺留。

2．3．3應(yīng)用先進(jìn)的管理控制軟件

控制系統(tǒng)在電氣工程中有了廣泛的引用，并且促進(jìn)了電氣自動化技術(shù)的發(fā)展。不過此時(shí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)并不夠完善，應(yīng)該吸收先進(jìn)的技術(shù)手段，充分開發(fā)出電氣工程的先進(jìn)控制和管理水平，能夠充分發(fā)揮出控制系統(tǒng)的功能。目前有兩種管理控制軟件：注重實(shí)時(shí)控制功能軟件和注重管理軟件，在研發(fā)中要根據(jù)實(shí)際情況來選擇研發(fā)運(yùn)用。

3電氣工程中電氣自動化運(yùn)用的表現(xiàn)形式

3．1電力調(diào)度自動化技術(shù)

電力系統(tǒng)的應(yīng)用的關(guān)鍵是電力調(diào)度自動化，它能夠保證系統(tǒng)供電的安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)性能。應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對電氣工程現(xiàn)代化的管理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化。電氣工程中的電力調(diào)度自動化技術(shù)分為調(diào)度主站系統(tǒng)和運(yùn)動裝置系統(tǒng)，它主要具備的功能包括：應(yīng)用電力調(diào)度自動化，保證監(jiān)控指標(biāo)的準(zhǔn)確性和可靠性，使得到的數(shù)據(jù)規(guī)范；作為電網(wǎng)系統(tǒng)的保障，能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度的經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，能夠控制或減少能源問題，還能夠滿足供電發(fā)電的要求；有效處理技術(shù)性的事故分析，進(jìn)行合理和科學(xué)的判斷。

3．2發(fā)電廠自動化技術(shù)的應(yīng)用

發(fā)電自動化技術(shù)分為三方面，自動電壓控制、自動發(fā)電量控制、動力機(jī)械自動控制三種系統(tǒng)。它具體表現(xiàn)在兩方面：火電廠對此技術(shù)的運(yùn)用，水電廠對此技術(shù)的應(yīng)用。

4結(jié)束語

總而言之，隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電氣工程中電氣自動化技術(shù)得到了更好的發(fā)展，并且應(yīng)用在很多領(lǐng)域中。我們也應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)國外先進(jìn)的自動化技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合中國的實(shí)際，運(yùn)用新理論新技術(shù)，為我國電氣工程中的自動化發(fā)展做貢獻(xiàn)。

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作者：龍玉隆 單位：晴隆供電局