电气自动化在电气工程中的应用和改进

邓艺欣，邓忠亮

摘 要：电气工程中应用电气自动化技术可以显著改善电气工程运行效率及质量，在电气工程建设数量及规模不断扩展的当下，应通过电气自动化的综合应用，提高电气工程的自动化及智能化水平。文章以电气工程为对象，探究电气自动化在电气工程中的应用形式，总结电气自动化效率改进措施，希望可以起到抛砖引玉之作用。

关键词：电气自动化;电气工程;应用;思考

社会经济的发展给各行业的生产经营带来了巨大变化，众多企业都开始寻求自动化技术手段引进实施的策略。电气工程作为社会能源保障基础工程，自动化技术应用是工程核心所在。在新时期电气工程建设及服务要求得以提升的背景下，应用改进电气自动化，事关电气工程及电力行业经济效益及社会效益。

1 电气工程及电气自动化基本概述

电气自动化是电气工程及其自动化的简称，电气工程及电气系统对社会发展起到基础保障作用，电力能源的稳定、安全供应依赖于电气系统的安全、可靠运行[1]。电气工程及电气自动化带有极强的系统性及专业性，电气自动化技术的应用，使电力系统能够实现自动电动控制、电能调度优化及电能自动匹配，促进电力行业高效发展。电气工程在信息技术及自动化技术支撑下，信息化特点十分明显，由此也使电气系统的运行更具精度及效率，从而大幅降低因人工操作而增加设备误操作的概率。从电气自动化技术的构成看，计算机技术、机电一体化技术、网络控制技术及电子技术等都占据一定的比重，具体到应用范围及频率较高的工业自动化生产领域，在科技发展进步及自动化技术不断成熟背景下，电气工程及电气自动化已经与集成控制系统实现了有机结合，深刻改变了工业自动化进程。例如，在发电厂中，电气自动化技术已广泛应用于分散测控系统中，在以太网数据通信系统的支持下，实现了对发电厂电气设备的远程智能监督控制，极大提高了发电厂的生产效率。

2 电气自动化在電气工程中的具体应用

2.1 电气工程电网调度中电气自动化技术的应用

电气自动化发展过程中，随着自动化程度的提高，电力系统供配电效率及质量得到了显著提高，最直观的体现就是电网调度的自动化。电网调度是分配电能的主要手段，与生产生活息息相关。在智能化电力系统中，电网调度主要借助远程调控系统完成，该系统引进的电力自动化系统可以通过其功能模块，将电力系统实时运行动态反馈给电力调度人员，辅助其精准调度。更为重要的是，电力系统在长时间运行中，一些关键元器件容易出现运行故障，电气自动化技术能够对其加以检测，实时报警并生成工作日志，引导维保人员采取相应补救措施，从而使电网调度始终能够处于安全稳定状态。在电网调度中，获取电网系统电力负荷状态时，电气自动化及其支撑下的调控系统能够发挥自身作用，做到对负荷数据的采集、提取、分析、评价，在对电网运行状况加以全程监控的过程中，提高电网调度准确性及经济性。

2.2 电气工程中电气远程监控技术的应用

电气工程在建设施工时需要涉及大量的电气材料及施工人员，其中，电缆敷设环节极易出现成本超支或材料浪费等情况。电气远程监控技术与电气工程的结合应用能够将电气工程施工的材料及人力成本有效降低近30%，同时提高电气工程的建设效率[2]。这主要是由于电气远程监控技术能够借助计算机终端对电气工程的电气设备进行远程连接及控制，监督电气工程安装过程，控制电气工程的建设质量。在具体应用中，远程监控技术系统主要由计算机网络、工作站及服务器等模块组成，通过摄像机采集电气工程机房视频信号，与服务器进行连接后，实现视频信号到网络数字信号的转换，然后传输至工作站及电网调度总控制中心，最后在电视墙等终端设备上显示监控信号及内容。电气工程调度中心作为电气工程整体控制管理的中枢，已应用电气远程监控技术。在多种远程监控技术类型中，考虑电气设备类型的多样化，可主要采用集中监控方式，以提高信息数据集成化水平及监控效率。

2.3 电气工程中现场总线监控技术的应用

电气工程应用电气自动化的场景众多，应用范围最广，监控效果最佳的技术形式是现场总线监控技术。该技术在设计时主要参考了电气工程实际间隔，因而其在数据收集及现场监控时相比其他技术要更为直接、有效。现场总线监控技术能够对不同的电气设备进行有效连接，对信息进行快速传递交换，技术的优势明显。此外，现场总线监控技术还具备高投资回报的特点，能够保障电气设备的可靠性，其技术针对性强，可轻松实现隔离设备的设置及建设，极大降低电气工程安装成本。现场总线监控技术可以覆盖更多的电气设备，必要时对各电气设备可以进行全部监控，在当前电气工程安装环节能够满足各类安装需求。在实际应用时，如单个监控设备出现元件故障，因为其独立性强，不会对其他设备工作状况产生影响，借助网络来进行信号传输，能够大量节省电缆、隔离设备及端子柜等，对电气工程经济性的获取提供了极大帮助。

2.4 电气工程中自动化仿真技术的应用

电气自动化技术中，自动化仿真技术占据重要地位，其技术优势也较为显著，在设计规划电气工程及电力网络时，自动化仿真技术能够提供有效的指导。在早期电力系统建设环节，电力系统运行产生的数据及信息需要工作人员定期、定时收集，然后将数据信息带入实验室进行仿真模拟验证，在信息及数据参数满足标准后，后续建设施工及网络搭设才能继续开展，这一过程工作量极大。在电气工程中应用自动化仿真技术，在计算机协议等模块支持下，能够对系统的信息数据进行自动采集，然后自动在数据终端中传输录入并分析评估，由此得出的结论误差更小，有效辅助了我国电力系统安全防御体系的搭建。

3 改进电气工程自动化技术应用效率的相关思考

3.1 提高电气自动化设备应用效率

电气自动化技术在电气工程中的应用需要充分发挥自动化设备的效率，尽量避免设备功耗损失。在电气自动化设备运行过程中，因大量使用电能而产生很多热量，因而要确保电气自动化设备具备良好的散热性能，以免设备性能及寿命受损[3]。要站在整体角度设计电气自动化设备，对设备的耗能范围加以限定，在电气设备的参数设计上要进行不断优化，从而使电气自动化设备应用效率能够得到不断提升。例如，电阻的选择要以满足自动化控制需求为原则，数值不宜过高或过低。需要发挥设备功能调节作用的，应选择具备可调节功能的电阻;涉及电压及电流要求较高的，优选特种电阻。此外，电气自动化设备容易受到大气污染、温湿度、气压等气候环境因素的影响，给电气自动化设备造成结构及运行上的破坏。为此，应改善电气自动化设备运行环境条件，及时采取外部防护措施，降低自动化设备无功损耗。

3.2 加大電气智能化技术在电气工程自动化领域的应用比重

电气工程控制系统及组成模块较多，在电气工程自动化控制领域，应加大电气智能化技术应用的比重。智能化技术与电气工程自动化控制的结合应用主要通过3种方式来实现，也就是模糊控制方法、专家系统控制方法及神经网络控制方法。其中，神经网络控制方法的应用频率及价值较高，其技术优越性已被广泛用于电气工程信号识别及处理上，因为其具备较多的层次结构，可以通过反向学习算法，提高电气工程自动化的水平。例如，在电气配件转子运转速度的获取及监控上，借助神经网络控制子系统模块，可以对数据进行判别及调控。

3.3 电气自动化系统集成化及模块化发展

电气自动化系统需要应对不同的工作环境，而不同企业对电气工程自动化的程度及水平也有不同要求。特别是随着电力企业对自动化设备控制精度要求越来越高，电气自动化系统及设备应加快向集成化及模块化方向发展的脚步。在提高电气设备应用效率的基础上，努力打造电气自动化系统的集成化和模块化平台，借助统一的平台，降低不同技术形式之间的摩擦，提高自动化技术的通用性，扩大电气自动化技术及系统的应用范围。

4 结语

在信息技术升级发展的时代背景下，电气工程和电气自动化技术必然有更为新型的结合应用方式，并将在社会生产及人们生活中发挥更突出的作用。在电气工程中采用电气自动化技术时，应根据电气工程规模及标准，恰当引入自动化技术设备及系统，加强对自动化技术的创新研究，努力构造电气自动化技术模块化平台，不断提高我国电气行业的技术水准。

作者简介：邓艺欣（1999— ），女，福建浦城人，本科生;研究方向：电力系统及其自动化。

[参考文献]

[1]庄才平.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].数码设计，2019（9）：154.

[2]赵辉刚.电气自动化在电气工程中的应用效果研究[J].装饰装修天地，2019（17）：392.

[3]李斌.电气工程自动化的重要技术[J].数码设计，2019（9）：90.

Application and improvement of electrical automation in electrical engineering

Deng Yixin1，Deng Zhongliang2

（1.China Three Gorges University， Yichang 443002， China;2.State Grid Pucheng County Power Supply Company， Pucheng 353400， China）

Abstract：The application of electrical automation technology in electrical engineering can significantly improve the efficiency and quality of electrical engineering operation. In the current expansion of the number and scale of electrical engineering construction， the automation and intelligent level of electrical engineering should be improved through the comprehensive application of electrical automation. This article takes electrical engineering as the object， explores the application form of electrical automation in electrical engineering， summarizes the efficiency improvement measures of electrical automation， and hopes to play a role in attracting jade.

Key words：electrical automation; electrical engineering; application; thinking