诌议电气自动化在电气工程的应用

何小梅

摘要： 随着电力装备和电气技术的日益现代化，电气自动化已经更加广泛的应用到社会建设的各个领域，已经更加密切的影响到人民日常生活的各个层面，并直接改变了和改变着上述两方面的基本呈现形态。本文以电气自动化为论述对象，通过分析其在电气工程中的应用特点，目的在于提高其具体应用技术水平。

关键词：电气 自动化 工程 应用

一、概述

作为一门综合性科学，电气自动化的研究领域主要包括系统分析和管理，其基本技术手段是电力电子、计算机、网络。两大理论（控制理论和电力网理论）作为基础共同支撑起了电气自动化的理论体系。确保预期的控制目标获得实现，是控制理论的基本任务。为此，控制理论强调，要对信号反馈加以探究和利用，并藉此调整和修正动态系统的性能和行为。控制理论应用范围很广，并渗透在许多科学领域（数学、通讯技术、自动化技术、电子计算机等）之中。控制理论与电力网理论的有机结合，就催生出了电气自动化理论和技术。这一成果由于使电力工程作业的要素得到更优化配置，而极大提高了工作效率；并且由于提高了资源使用率，而使資源成本和时间成本都大大降低。同时，这一理论还能及时调整动态系统，而进一步完善了生产技术，并使系统的运行质量得到有效提高。

二、构成和设计原则

1、构成

电气自动化由两部分（电气自动化系统和信号接收、处理、输出系统）构成。其第二部分包括，1、信号导入（借助微型计算机），2、系统细分（把第一部分细分为信号接收部分、信号处理部分、信号输出部分），3、技术目标，（自动记录信号、分析信号，对反馈来的信息进行汇总，对运行过程中的误差进行判断和处理）

2、设计原则

总的原则是既要使产品的数量和质量目标得到实现，又要符合工艺自动化的技术标准。从目标设计上看，则必须在保证机械高效运转和电气控制之间找到动态平衡，即电气技术确实能使机械装备的功用得到最大发挥。从外观和操作上看，则在对配置的电子设备进行选择时，必须系统拥有美观的外表，以及相对简单和安全的操作。

3、特点

一是设置地点特定。通常的做法是在电动机内安装电气设备，以完成设置电气自动化系统；这一系统一般也会设置在配电室。二是维修困难较大。这主要是由于电气自动化系统构成复杂，必须使用数量较多的电子元件；还由于系统集成后，其在运行中产生的大量信息数据需要即时处理。三是操作和控制相对简单；其一般控制并不需要太过于频繁，发布相关操作指令的间隔时间可以相对较长（系统正常运行期间）。电气设备对系统保护状态提出了较高的要求。在操作环节，由于其拥有较快的运行速度和较快的操作速率，因此即使其操作技术和规律的逻辑性都较强，但完成操作程序也相对较难。电气自动化系统的构建关键是控制体系的建立。首先必须把系统构建与现代化的监控技术相结合，全方位、多维度监控电气设备的运行；其次在具体布设系统结构时，态度要严谨、方案要科学、程序要认真、措施要优化，确保装备和技术最优结合，确保建立一个环境安全、运行高效的电气自动化控制系统。

三、应用现状

1、与IT 技术的融合发展

当前，信息技术已经极大改变了各种产品特别是电气产品的技术标准和外观面目。例如，信息技术的应用使传感器、控制器等接收信号更加快捷，处理数据更加准确。计算机网络技术则使迅速汇总和处理系统运行产生的海量数据成为可能。而多媒体技术则使系统各部分运行情况可见、可听、可感，使操作更为精确，控制更为精准，有效提升了工程效率。

2、与人工智能的结合。

在生产中大规模使用人工智能，代表了工业化的未来发展方向。电气工程由于与科技进步联系更为紧密，所以对其敏感度和依存度也更高。现代化的电气工程建设和运中，已经越来越离不开计算机技术的辅助作用。在实践中，电气自动化要在三个层面引入人工智能：一、人工智能可以进入超越人类生存极限的环境，人工智能也没有情绪化限制，所以在电气工程监测和诊断中拥有巨大应用需求：二、人工智能在数据运算上更快捷更准确，所以可以大规模应用于对产品的保护和对序列的控制；三、人工智能可以按照程序对电气工程进行逻辑判断，查找出系统薄弱环节（漏洞），并提出调整建议，因此也能够进一步完善电气工程。

3、应用开放式的平台

第一，采用统一标准（IEC61131）可以使管理程度、平台应用效率、升级周期等分别得到优化、提高和相对减少；并统一产品技术规范，尤其是标准化的编程接口，为程序间通讯提供了可靠的保证。

第二，统一的操作系统（Windows），这一系统已经普遍应用于我国工业控制。

四、应用探究

1、发电厂分散监控系统

通常，发电网的电气监控系统主要由两部分组成。一是过程控制系统，通过网络，对单元和数据通讯网进行控制；二是分散监控系统。分层结构是设置分散监控系统时采取的主要方式。过程控制有几个要点。第一，单元产生于发散监控系统对实际运行过程的监控；第二实时监控完成过程控制的相关信号（单元脉冲量和热电阻）；第三实时监控处理检测信号。

2、变电站

电气自动化技术应用于变电站实际运行和管理，软件环节依赖于三项技术（控制技术、传输技术、信息技术）的紧密结合，硬件环节则依赖于计算机技术装备的配置。只有借助计算机设备进一步实现操作界面的智能化，才能真正建立高工作效率、高安全度的电气自动化系统。变电站的发展方向是综合化，其电气自动化设备配置中，一是要有自动监控设备，以减少人力劳动，提高监控效率；二是要有简单开关操作设备，使其能够被普通工作人员所掌握；三是要有自动测量装置，强化对运行数据的收集能力。

3、电网高度

电气自动化系统，可以应用于电网高度的自动化控制研究领域。通过与相关电网高度服务器结合，就能够实现这一控制目的。其应用主要突出在三个方向。第一是电网运行调度的经济性，这需要自动化系统为其提供安全稳定的运行状态；第二是准确预测未来运行状况，这需要自动化系统即时研究、分析、检测电力系统中的相关数据，并在负荷状态已经产生的情况下，自主自动进行预测；第三是故障发生后，对电网系统相关运行数据进行对比分析，及时判定和锁闭故障位置，指导和帮助迅速排除故障。

结语：电力工程是推动国民经济繁荣发展的关键性因素，随着我国装备技术和计算机技术的创新进步，电气工程技术尤其是电气自动化技术，也在不断推动着现代化电力控制系统的构建，并走在了世界前列。控制理论和电力网理论共同构成电气自动化的理论基础，自动化、电子通信、网络信息等三大技术则为其提供了实现手段。电子自动化技术直接节省了系统运行资金和时间成本，并能够进一步优化和完善电气工程。

参考文献；

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[3] 殷利权. 深入探讨电气与自动化设计在工程实践中的融合[J]. 科技创新导报. 2013（27）