浅议电气自动化控制技术的应用与发展

安君艳

摘要：电气自动化技术是与电子和信息技术紧密结合在一起的一门电气工程应用技术学科，随着电子技术、信息网络、智能控制的飞速发展，使得电气自动化经历了从无到有、从发展到成熟的过程。本文主要是对电气自动化控制技术的发展趋势，电气自动化控制系统的特点、功能和设计理念，节能设计等进行了分析，以供同仁参考！

关键词：电气自动化技术 现代工业 发展

电气自动化是工业现代化的重要标志和现代先进科学的核心技术，是使产品的操作、控制和监视，能够在无人（或少人）直接参与的情况下，按预定的计划或程序自动地进行的技术。其具有提高工作的可靠性、运行的经济性、劳动生产率、改善劳动条件等作用，把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，能增强人类认识世界和改造世界的能力。

1.电气自动化控制技术的发展趋势

PC 客户机/服务器体系结构、以太网和Internet 技術引发了电气自动化的一次又一次革命，市场的需求驱动着自动化和IT 平台的融和，而电子商务的普及将加速这一过程。Internet/Intranet 技术和多媒体技术在自动化领域有着广泛的应用前景，企业的管理层利用标准的浏览器可以存取企业的财务等各方面的管理数据，也可以对当前生产过程的动态画面进行监控，在第一时间了解最全面和准确的生产信息。虚拟现实技术和视频处理技术的应用，将对未来的自动化产品，如人机界面和设备维护系统的设计产生直接的影响，相对应的软件结构、通讯能力及易于使用和统一的组态环境变得重要了，软件的重要性在不断提高。

2.电气自动化控制系统的特点、功能和设计理念

2.1 特点

与热机设备相比，电气控制系统的控制对象少、信息量小、操作频率低，但具有快速、准确的优势。由于电气设备要求较高的保护自动装置可靠性和快速反应能力以及较高的抗干扰能力，电气控制系统具有较多连锁保护，能够满足有效控制的要求。

2.2 功能

基于电气控制的特点，电气自动化控制系统要实现对发电机—变压器组等电气系统的有效控制，必须具备以下的基本功能：发电机—变压器组出口隔离开关及断路器的有效控制和操作；发电机—变压器组、励磁变压器、高变保护控制；发电机励磁系统起励操作、灭磁操作、增减磁操作、稳定器投退、控制方式切换；开关自动、手动同期并网；高压电源监视和操作及切换装置的监视、启动、投退等；低压电源监视和操作及自投装置控制；高压变压器控制及操作；发电机组控制及操作；LPS、直流系统监视等等。

2.3 设计理念

电气自动化控制系统主要有集中监控、远程监控、现场总线监控3 种设计方式。集中监控方式的特点是由一个处理器集中系统功能进行处理，优势是设计简单、防护要求较低、运行维护方便。由于处理器工作量过于繁重，导致处理速度较低，对全部电气设备进行监控将导致主机冗余降低、电缆数量增多，导致投资加大，而且长距离电缆干扰也会影响系统，隔离刀闸、断路器采用硬连接也容易产生辅助接点不到位、查线不方便等问题，增大了误操作的几率。远程监控方式有着组态灵活和节省电缆、安装费用、材料以及可靠性高的优点，由于电气设备通讯量比较大，而Lonworks、CAN等各种现场总线通讯速度不高，该方式仅仅适用于小型系统的监控，无法满足大型电气自动化系统的要求。由于现场总线、以太网等技术的普遍应用和相应运行经验的积累，智能化电气设备得到了较快的发展，网络控制系统逐渐应用到电气系统中，现场总线监控方式能够针对电气系统具体情况进行设计，不仅具备远程监控方式的所有优点，而且还节省模拟量变送器、隔离设备、I/O 卡件等。另外，智能设备安装简便，可以节省控制电缆和相应的投资及安装工作量和维护工作量，成本更低。由于通过网络相连的各装置功能独立，网络组态灵活，提高了系统可靠性，装置故障不会影响其他装置，更不会使系统瘫痪，是电气自动化控制系统未来主要的发展方向。

3.电气自动化及节能设计

电气自动化作为电气信息领域的一门新兴学科，在人们的日常生活及工业生产中发挥了重要作用。电气自动化极大地提高了人们的工作效率，企业运行成本以及劳动生产率，并且在提升和改善劳动条件等方面也产生了重要影响。随着“绿色工业革命”的影响逐渐深入人心，节约能源，倡导绿色低碳生活方式在当下具有重要意义，节能已经成为现阶段经济建设的重要内容和目标。

就目前趋势而言，积极地推进电气自动化的发展，采用自动化技术推动各行业节能减排工作的深入开展，已是大势所趋。在未来全球经济发展中，谁率先掌握节能的高新技术产业的主导权，那么谁将主导未来的全球经济。但是就电气自动化系统而言，由于城市电网在升级改造以及扩大增容过程中，会使用数量庞大的变频器、整流器等，造成大量的谐波产生，极大地影响了电网安全。因此，为了电力系统安全运行，应该有效地消除谐波，综合考虑节能因素，从电气自动化的变压器、无功补偿、有源滤波器等多项技术上努力，减少电路传输损耗、优选变压器、补偿无功、使用有源滤波器等多种方法达到电气系统运行时的节能效果。

工业自动化是现代先进工业科学的核心技术，是工业现代化的物质基石，是工业现代化的重要标志，电气自动化控制技术是工业自动化的重要组成部分。以上主要介绍了电气自动化控制技术的发展趋势，分析了其结构的主要特点，希望能以需要此方面资料的人员提供一定的帮助。

参考文献：

[1]刘海龙.浅谈电气自动化的现状与发展方向[J].黑龙江科技信息，2010（6）.

[2]刘永强.浅谈我国电气自动化的现状及发展前景[J].黑龙江科技信息，2011（2）.

[3]徐鹏.电气自动化控制方式的研究[J].科技广场，2009（7）.