电气工程中自动化技术的运用探析

崔森

摘 要：人类掌握了如何使用电力之后，便迈入了一个崭新的时代。随着科学技术的发展，电力的重要性与日俱增，电气工程及其自动化技术也是当今经济发展的重要一部分，而电气工程中的自动化技术是指采用不同的自动检测和控制功能的方法，对电力系统进行实时远程的自动控制、调节、管理等，从而起到保证电力系统的供电质量和安全性。该文针对电气工程中自动化技术运用进行讨论分析，希望对日后的电气自动化发展有所帮助。

关键词：电气工程 自动化 应用 发展前景

中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）01（c）-0046-02

自动化技术的科学运用，大大促进了电气工程的发展，因此电气工程中自动化技术应用分析的加强具有重要的意义，随着电力和电子技术的发展迅速，电气自动化技术与人类日常生活紧密相关，应用十分广泛，电气自动化正在不断地创新以及完善中，其适用性和安全性也在相应发展中得到有效提高，电力系统的发展空间在不断拓宽。

1 在电气工程中自动化技术的现状

近些年来，随着我国经济的快速发展，电气自动化的应用优势逐渐在社会中显现出来，使广大使用群体感受到电气自动化技术较为广泛的适用性和宽阔的专业性，这加速了电气自动化技术的发展，使我国电力自动化的普及面越来越为广泛，小到电气开关的设计，大到科技航天的研究。新时代背景下，电气自动化技术的发展已形成了国民经济和人民生活水平提高的重要标志。

1.1 自动化技术的发展历史

自动化技术的发展历史，大致可以划分为自动化技术形成、局部自动化和综合自动化三个时期。

20世纪40年代是自动化技术和理论形成的关键时期，一批科学家为了解决军事上的问题逐步形成了以分析和设计单变量控制系统为主要内容的经典控制理论与方法，机械、电气和电力电子的发展为生产自动化提供了技术手段。20世纪50年代末到60年代初，大量的工程实践，尤其是航天技术的发展，涉及大量的多输入多输出系统的最优控制问题，用经典的控制理论已难于解决，于是产生了以极大值原理、动态规划和状态空间法等为核心的现代控制理论。20世纪60年代中期以后，现代控制理论在自动化中得到应用，使生产过程控制和管理向综合最优化发展。20世纪70年代中期，自动化的应用开始面向大规模、复杂的系统，如大型电力系统、交通运输系统、国民经济系统等，他不仅要求对现有系统进行最优控制和管理，而且还要对未来系统进行最优筹划和设计，运用现代控制理论方法已不能取得应有的成效，于是出现了大系统理论与方法。20世纪80年代初，随着计算机网络的迅速发展，管理自动化取得了较大进步，出现了管理信息系统、办公自动化、决策支持系统，总之，自动化是现代科学技术和现代工业的结晶，它的发展充分体现了科学技术的综合应用。

1.2 国内的自动化技术

随着现代生产和科学技术的发展，我国的自动化技术也到了很大的提高，20世纪70年代以后，自动化开始向复杂的系统控制和高级的智能控制发展，并广泛应用到国防、科学研究和经济等各个领域，实现更大规模的自动化，例如大型企业的综合自动化控制、全国铁路自动调度系统、国家电力网自动调度系统、空中交通管制系统、城市交通控制系统、城市交通控制系统、自动化指挥系统等。

1.3 各个国家自动化技术的发展

国外自动化技术的发展趋势是系统化、柔性化、集成化和智能化。自动化技术不断提高光电子、自动化控制系统、传统制造等行业的技术水平和市场竞争力，它与光电子、计算机、信息技术的融合和创新，不断创造和形成新的行业经济增长点，同时不断提供新的行业发展的管理战略哲理。自动控制内容发展到对产品质量的在线监测与控制，设备运行状态的动态监测、诊断和事故处理、生产状态的监控和设备之间的协调控制与连锁保护，以及厂级管理决策与控制等；系统网络普遍以通用计算机网络为基础；自动化控制产品正向着成套化、系列化、多品种方向发展；以自动控制技术、数据通信技术、图象显示技术为一体的综合性系统装置成为国外工业过程控制的主导产品，现场总线成为自动化控制技术发展的第一热点；总之，世界自动化产业发展势头迅猛。传感器技术、开放式工业过程自动化系统、现场总线技术等自动化技术已形成一定的产业规模，其中20世纪90年代传感器在美国、日本的市场总销售额已超过100亿美元。

1.4 新时代发展自动化的要求

自动化将在更大程度上模仿人的智能，机器人已在工业生产、海洋开发和宇宙探测等领域得到应用，专家系统在医疗诊断、地质勘探等方面取得显著效果。工厂自动化、办公自动化、家庭自动化和农业自动化将成为新技术革命的重要内容，并得到迅速发展。

2 自动化在电气工程中的应用

自动化控制技术应用广泛，将其应用到电气工程中，可以有效提高电力系统的稳定性和可靠性，促进经济的发展。例如远程控制技术主要是采用网络通信技术、电子技术和自动化控制技术，实现对远程电力系统进行控制，通过控制系统能够有效脱离时间和空间限制，对电力系统灵活有效的控制等。

2.1 电网调动的自动化

电网调动是电气自动化的重要组成部分之一，从电网调动自动化的发展历程来看，从最初的简单遥测、遥信系统逐步发展到无人值班站监控系统。由此看来，电网调动自动化系统正在经历一个由简单到复杂、由低级到高级的趋势发展。如今的电网调动主要由调度控制中心的计算机网络系统、系统的服务器、工作站和监视设备等构成，通过电网系统的专用网络对接，实现对配电网络的实时监控和管理，主要功能是实现对电力生产工程中数据实时采集和电网实时监控运行的安全分析工作，对电力系统的状态运行进行分析评估，电力线路负荷进行预测，电力系统的发电量进行自动化控制和评估分析，自动的经济调度电网并且适应电力市场运营需要等作用。

2.2 发电厂的自动化endprint

从目前的技术条件支持来看，发点自动化技术的主要构成包括动力机械自动控制、自动电压控制系统、自动发电量控制系统三方面。在我国，根据发电厂的不同运行方式，一般都把国内现阶段的发电厂划分为火力发电厂、水利发电厂和风力发电厂三类。

火力发电厂是利用煤炭石油天然气等燃料进行工作，他的自动化一般由监控信息系统、管理信息系统、运动系统、继电保护系统以及数据采集等系统构成。

水力发电厂是利用人的重力或运动势能作为能量的发电厂。水电厂自动化可以具体分为单机自动化、公用设备自动化、梯级水电厂综合自动化和全厂自动化等，通过自动化系统的使用，在一定程度上大大提高了水力发电厂运行的经济性、安全性和供电的质量。

风力发电厂是一种比较新型的发电方式，主要通过风力进行发电。风力发电厂主要由叶片、主发电机、塔架、监控保护以及自动迎风转向设备等功能组成，通过自动化技术，调整最佳迎风位置，保护监控发电装置，实现稳定清洁发电。

2.3 变电站的自动化

变电站中自动化技术的应用是指在变电站应用自动控制技术和传输技术与信息处理技术相结合的基础上，通过计算机系统或者电气自动化装置代替人工进行各种不同的作业，提高变电站的管理水平和运行效率的自动化控制系统。利用新的计算机设备代替原来的常规设备，不仅满足了变电站的整体需要，对于整个电力系统都起到了十分重要的作用。

3 自动化在电气工程中的发展前景

电气自动化是当代先进科学的核心技术，也是工业现代化的重要标志，他的发展对社会科技进步具有重要意义，因此，我们要时刻展望自动化在电气工程中的应用前景。我国为进一步提高自身产品，已加大了自主创新的发展力度，提倡研究人员研发更好的并且具有创新的产品，使我国电气自动化技术得到更好的发展。

此外，我国正在逐步加大对电网的建设，电气自动化为其继续发展拓宽了空间。

3.1 智能化的电力设备

一般情况下，电力设备中一次设备与二次设备间距比较大，电气自动化系统的智能化系统能够在一次结构设备设计时，将二次设备的相关功能和技术进行设计和实现，对配电网中的电力信号电缆线和控制信号线进行省去，例如智能化箱式变单站控制、智能化开关等等，自动化智能技术主要是针对配电网中的防雷击，电磁干扰、配电网中的通信信号的传输方面等相关内容，对电网实现自动化管理。

3.2 电力调度系统全面的监测

电力调度的发展法向便是要从传统的检测逐步转向动态监测方向发展，可以更好地保证电力调度系统的安全运行，最大化保证系统工作效率。

3.3 建立全面的DMS系统

DMS系统是提高电气管理水平，适应电力系统自动化技术的发展需要，提高各个系统对设备的保护，进一步保证电力供应，建立科学的处理事故措施，在一定程度上最大限度的减少电力事故所带来的损失，使管理者能够全面、准确的掌握电力系统运行状况，例如电力设备中电流电压的情况、设备的适应情况等等，DMS系统也能进行详细的准确计算，真正做到无人控制的自然运行状态。

5 结语

总而言之，电气工程中电气自动化的应用是一个国家经济发展水平的重要标志，电气自动化是现代电气工程的重要组成部分，随着我国经济的发展和科学技术的进步，电气自动化技术得到了迅速的发展，我们应积极关注并吸收国内外先进的技术优势，为我国的电气工程自动化技术的运用和发展做出自己的贡献。

参考文献

[1] 沈鉴.论电气自动化发展现状及趋势[J].中国新技术新产品，2012（12）.

[2] 黄雪芳.探讨电气工程中自动化技术的运用[J].广东科技，2012（13）.

[3] 楚力.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].广东科技，2012（9）.

[4] 赵传文.浅谈发电厂的电气综合自动化应用[J].科技促进发展（应用版），2011（4）.

[5] 董娜，李函霖.电气系统中电气自动化技术的探索[J].科技与企业，2011（7）.endprint