电气工程及其自动化存在问题与对策

仲华

摘要：要想我国国民经济走向可持续化发展道路，保障人民的生活水平，促进现代化、信息化的有效发展，发展电气工程及其自动化是极为重要的。随着社会的不断发展，人们对于电力的需求也会逐渐增大，发展电气工程以及自动化就显得尤为重要，并且在电气工程及其自动化发展过程中，也会受到很多方面的影响。

关键词：电气工程 自动化 问题与对策

中图分类号： F407 文献标识码： A

一、电气工程自动化及其重要性

电气工程是保证工业生产正常运行的基础保障。在工业生产中，各种智能化的先进设备仪器不断的应用到生产中，所以电气工程中的作用越来越重要。电气自动化是从上个世纪50 年代开始兴起并且逐步发展壮大的，以化工企业为例，到如今，化工工业自动化技术和装备技术不断发展，其发展速度和应用领域急速扩大，几十年来，从初期简单的手工操作到连续工艺迅速发展，为工业发展做出了巨大的贡献。同时工艺单发展也对生产稳定性提出了越来越高的要求，仪表使用越来越普遍，由于自动化专业在国民经济领域里发挥的巨大的作用，涉及面之宽，应用范围之广，自动化技术从简单回路的闭环控制到单元装置的全面自动控制，所使用的工具也从气动单元组合仪表、电动单元组合仪表到DCS，普遍应用在化学工业中，控制水平也日新月异，从传统单参数简单控制回路到多变量复杂控制技术，而且正以蓬勃发展之势影响着人们的生产和生活。

二、电气工程及其自动化存在问题

1 、有关电气工程节能的问题

目前，在我国，目前电气工程领域中还存在较为突出的问题就是电气的节能问题，而这个问题的出现是与我国工业的急速、失衡发展密切相关的。在建筑行业不断地智能化和科技化完善的今天，电气工程在建筑工程领域中占有了不可取代的地位，这就对电气工程的技术和管理能力提出了更高的要求，同时电气工程的质量也直接关系到建筑行业的发展，尤其在能源利用方面体现的更加突出，这包括电气工程对整个建筑内部的温度调节的需要、照明设备控制的需要、卫生通风的控制需要以及建筑内部娱乐设施的特殊用电等。

2、有关电气工程质量管理的问题

据电气工程行业的相关调查报道称，国内很多电气企业和部门在电气生产管理上存在很大弊端，他们过分关心的是产品的质量检验，而对电气工程质量管理的监测却很不到位。尤其体现在设计单位和建设单位之间缺少必要的交流，这使得产品在设计和施工阶段不能很好的对接而造成不必要的损失；在员工的后期培训管理中也缺乏一定的教育和说明，使得培训管理形同虚设；在建筑工程的前期和中期，生产部门和企业之间不能主动加入电气工程的施工当中，只是过多的要求施工后期的工程质量，而缺少对施工质量管理的严格把关，这样就造成了电气工程整体工作的混乱无序和工程质量达不到预定目标，这使得电气工程的正常运转和安全质量受到了严重的影响，因此，面对电气工程中存在的种种管理问题，我们必须采取必要的解决措施予以有效应对。

3、有关数据传输安全性的问题

电气工程及其自动化技术起初在工业生产中形成，并得到了快速发展和建设。伴随着该技术的不断发展，它在商业领域中发挥着越来越重要的作用。一个高效的电气自动化系统就需要一个完整的网络结构，而这种网络结构的多样化、安全化会对整个系统所产生的产品带来很大影响，尤其是在系统中的数据信息转输、交换和共享等在整个电气自动化系统中占据重要地位。当前，各单位使用的信息传递产品不同，同时企业间开发的程序接口不同，这就给数据传输和通信带来了一定难度，这使得数据传输的安全性受到威胁，而且也增加了电气自动化系统的运营成本。

三、电气工程自动化对策分析

1、发电厂自动化

发电厂作为电力系统的始端，它的自动化决定了整个电力工程的自动化。（1）火力发电厂。火力发电厂是利用煤、油、天然气、油页岩等为燃料的发电厂。它的自动化系统一般由厂级监控信息系统（SIS）、电厂管理信息系统（MIS）、远动系统、故障信息子系统、继电保护及故障信息管理子站、数据采集与监视控制系统（SCADA）、机组分散控制系统（DCS）构成。（PCU）是其中最为重要的部分，可接受现场变送器、脉冲量、开关量、电气量、热电偶、热电阻等信号，可直接应用于生产过程，它是由能可冗余配置的主控模件（MCU）和智能 I/O 模件构成，在运算处理之后可实现生产过程的联锁监测、联锁控制、联锁保护等。运行人员工作站（OS）和工程师工作站（ES）能够提供了人机接口，同时为电气设备维修工程师提供系统诊断、系统维护、系统组态设置等手段。数据的采集、处理、监控都采用微型计算机来完成，机组的监控水平得到了大幅度的提升，也提高了人机交互界面；无论是进口的机组，还是国产的大型机组，基本都安装了协调控制系统；在很多电厂的自动装置设备都是采用数字化仪表来进行显示控制，而不再是过去那种传统的机械式仪表，这些措施都将我国的电厂热工自动化技术推向到了一个新的高度。

2、变电站综合自动化

随着使用规模的扩大和实用技术的推广，人们已经越来越多的认识到变电站综合自动化的重要性。自动化技术应用于变电站的主要目的是确保变电站的运营安全，提高变电站工作效率，加强对变电站的监控，逐步取代掉人工监视和人工操作，它是建立在变电站自动控制技术和变电站应用信息处理、传输技术基础之上的。自动化变电站系统主要由以下子系统构成：（1）控制系统。主要是进行变电站的数据包括模拟量、开关量和电能量的数据采集、故障录波和测距、故障记录、断路器跳合闸记录、保护动作顺序记录的事件顺序记录、操作控制功能、安全监视功能、人机联系功能、数据处理与记录功能、谐波分析与监视、打印功能（2）继电保护子系统。变电站综合自动化系统中的微机继电保护主要包括输电线路保护、电力变压器保护、母线保护、电容器保护、小电流接地系统自动选线、自动重合闸等。（3）电压、无功综合控制子系统。变电站综合自动化系统必须具有保证安全、可靠供电和提高电能质量的自动控制功能。电压和频率是电能质量的重要指标，因此电压、无功综合控制也是变电站综合自动化系统的一个重要组成部分（4）低频减负荷控制及备用电源自动投入子系统。备用电源自动投入已成为变电站综合自动化系统的基本功能之一。（5）通信子系统。主要由内部的信息沟通和变电站与其他管理部门的信息沟通。

3、电气工程状态检修自动化

电气工程状态检修技术主要是指通过应用电气工程设备资产管理系统的方式，重点发挥其在状态监视与故障诊断方向的综合性应用功能，提供状态检修所对应设备在正常运行状态下所表现出的运行状态信息以及相关数据，同时也可以结合这部分数据实现对电气工程相应设备运行状态以及可能存在安全隐患或是故障的问题进行有效预测。

4、先进制动控制自动化

相对于常规PD控制，与此相对应的先进制动控制的控制效果要更加突出，表现更加好。先进制动控制自动化采取建立一个动态的数学模型来表征一个实际过程，通过多个输入和输出的变量之间关系相互的约束实现控制，主要是通过软件来实施控制。过程变量数据的采集、处理和软件测量必须保证其有效性和可靠性，主要是因为现场的数据采集受噪音的干扰，需要做滤波处理。适时计算不可测量的变量数值正是先进控制的主要内容。在化工业生产中，饱和蒸汽压、反应热、某些蒸馏塔的质量指标数值，就需要软测量技术才能准确获得。先进控制的策略包括传统的串级、笔直、前馈控制等内容，还有智能控制系统、专家系统、模糊控制等都是先进控制的策略所在。智能控制是目前自动化发展的趋势及热点，也是先进控制的热点。

结束语：

随着国民经济的飞速发展以及现代工业水平的不断提高，电气化工程以及自动化技术的重要性也是越来越突出。电气工程以及自动化是当前我国经济和生活的重要保障，同时也是当前我国社会经济发展的关键标志。在今后很长一段时间里，社会生产力会对整个电力的需要呈现出一种不断增长的趋势，电气工程和自动化的发展显得很是重要。

参考文献

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