电气工程中电气和自动化设计的融合应用研究

沈小军

摘 要：随着经济的发展和社会的进步，电气工程与人们的生活日益紧密，是当前工作和生活中不可缺少的重要基础设施内容，而基于电气工程的自动化设计在工程领域尤其有着重要的影响。本文深入探讨了电气工程与自动化设计融合应用的相关内容，基于对这些内容的深入探讨，得到有关电气自动化设计的相关知识体系和实践基础，对于相关设计工作也是非常重要的发展方向，应该予以高度重视。

关键词：电气工程;电气自动化;融合

科技融合是当前各种技术发展的必然趋势，各种跨专业和行业的技术融合使得各个工业生产和生活中有了更大的自由度，并增加了更多的创新发展的机会。从电气工程的应用领域来看，需要自动化设计的内容也非常普遍，而且这也是一个必然的发展趋势。加强相关方面的研究，不但可以解决目前电气工程自动化方面的现实问题，对智能化电气工程发展也有非常大的促进作用。目前将电气工程与自动化设计有效融合，这已经是非常成熟的发展和应用状态，这是业内公认的事实情况。

1 我国电气与自动化设计融合应用现状

在电气工程领域，我国起步较晚，但作为全球最大的电气工程产品市场，电气工程发展有非常大的动力和空间，因此，我国的相关建设取得了非常不错的成绩。但从技术角度讲，仍与西方电气技术先进国家有较大的差距，尤其在电气工程与其他技术领域融合方面，比如自动化设计，相关的技术水平和研究水平有很多显著的不足。这些不足不但对我国电气工程建设的健康发展形成制约，还对相关产业的发展构成一定的阻碍作用。我国的电气自动化技术在具体的应用领域普遍效率不高，电气工程与自动化设计脱节问题比较严重，常常一方面研究取得了较大进展，但因为没有获得相关领域的技术支持，这些技术也难有发展空间，加之国外相关竞争压力的影响，使得国内的电气工程领域产业在这方面的弊端显得更加突出。

我国电气自动化存在的代表性问题主要表现在三个方面：一是技术应用不成熟，主要是各种技术发展参差不齐，技术层面难以形成有力的互相支持和共同促进的发展效果。二是外部运行环境比较苛刻，电气自动化对于所施加的外部电压有较高的要求，由此导致对电网建设实现更高的生产标准，国家各地区的电网工作稳定性较差，这使得电气自动化在运行过程中要面临很大的环境考验。三是一些关键技术难题未能有效解决，比如防雷以及抗电磁干扰方面，就还没有得到很好的解决。而这些问题的存在将导致电气自动化设备的工作稳定性非常差，因此，加大相关技术融合的研究是非常必要的突破。

2 电子工程领域电气和自动化设计的融合应用分析

在电子工程建设领域，电气与自动化的融合设计是比较普遍的应用领域，但在实际的设计和应用过程中，常常因为某些原因导致融合程度不高的问题。这些问题如果不能从根本上得到有效解决，将会对整个技术的实施应用产生较大的负面影响。因此，必须从设计理念和实际应用等环节，进行深入分析，推动融合技术取得更大的技术应用效果。

2.1 电气自动化设计相关理念

在所有的电气自動化设计中，都需要首先确定其设计理念，以此为指导原则，完成相关的设计工作，这样得到的设计结构和技术指标才可以满足实际的应用效果。具体来说，电气自动化设计通常需要坚持三个设计理念，下面分别加以阐述。

（1）集中化设计

对于电气工程的电气自动化设计而言，将电气技术与自动化技术进行全面融合设计主要是考虑两个方面：一是要对电气系统实施信息的集中收集和处理，因为当工程规模持续扩大，采用过去的处理方式将面临巨大的压力，自动化系统能够有效处理复杂信息，使整个过程更加便捷，因而可有效降低电气系统运营主机的工作负担。二是可以同时完成监控等方面的功能，尤其是对整个系统运行稳定性和安全性的实时监控功能，通过电子自动化的集中化设计，能够取得非常好的使用效果。

（2）远程化设计

因为整个工程中需要接入大量的电缆等设施，这样可以驱动电力系统运行。但過多电缆会造成系统的所负担的各种压力，进而导致运行稳定性以及安全性方面的损失。基于远程设计方法的运用，可有效解决电气电缆对于整个系统的实际依赖性。但此应用尽管可以大幅降低电缆的使用规模，但也使得信息处理设备数量显著增加。因此，该设计理念更多用于项目较小的工程中，在大型电气工程项目中使用并不广泛。

（3）现场总线式设计

现场总线属于网络通信技术范畴，是信息化发展和应用的具体体现，以现场总线技术为基础的自动化设计可以更具针对性。在整个工程建设过程中，在不同阶段采用不同的设计技术，可以确保功能的总体稳定性。采用现场总线设计的技术理念，不但可实现远程进行设计的便捷性优势，而且该技术的扩展性非常好，目前已是电气工程建设领域比较常用的设计理念。

2.2 电气自动化在电气工程中的融合运用

对于电气自动化设计的具体融合运用，主要从四个方面进行相应的处理，以取得设计预期是应用效果。

（1）电气自动化与继电保护技术的融合运用

自动化技术融合运用于继电保护，这是目前比较常见的融合应用方式，其设置目的主要针对安保装置的检测等功能，简而言之，当系统发生某故障，有关该故障的具体信息会经通信单元送抵控制中心，同时切断电源并报警。根据设计的初始功能，电气自动化的设计可使整个过程功能发挥更加准确高效。在实际的电气工程建设过程中，继电装置通过自动化融合，可有效完成电路的整个监控工作，并能够给实际的远程管理提供物理支持，可以有效解决继电保护分辨速度慢以及因误差引起错跳变等一系列问题。

（2）自动化在变电站电气工程中的综合运用

对于变电站来说，自动化系统可以有效提升其工作的效率和稳定性，所融合的自动化控制技术术语高精度和高效率兼备的自动控制体系。变电站内的各种电气设备，其工作的复杂性较高，而且处于相对危险的环境中，并不适合工作人员在运行状态下进行人工控制。自动化技术融合应用可以有效解决这一问题，并能够使得整个变电站的工作状态更加稳定、安全，一旦发生任何故障或危险问题，自动化体系会自动进行接管设备的管理控制，使得变电站不发生更大的风险问题。由此，其智能化和自动化的优势得以凸显，也因此成为工程建设过程中必不可少的技术内容。

（3）调度网中采用的自动化融合技术

对于电能及信号的管理，需要进行调度管理，在整个网络中广泛运用融合自动化技术，通常可以包括一些常用的电气设备，比如中心服务器、打印机设备、预警设备等，利用这些设备在网络中的职能发挥，可以实现网络的自动控制。电气自动化技术可以自动完成客户的用电情况测量，并基于测量结果来自动分析用户的实际需求情况，进而为各种用户提供更为全面系统高质量的服务。利用内置的监控系统设备，可在最短时间获知网络实际调度情况，对业务人员做出具体的任务提示，确保系统运营的稳定和安全性。

3 结束语

综上所述，我国的电气工程在电气自动化技术方面与先进的西方国家相比，处于比较明显的弱势地位，其最主要的表现就是融合难以达到应有的密切程度。其问题源于两个方面：一是技术发展不均衡，在电气技术方面技术能力相对较强，但在最大化设计领域，则有非常显著的技术差距;二是技术融合程度低，相关的技术发展都以自己为主导，缺乏配合和融合的理念指导，往往取得的技术进步对另一方而言没有实际价值。要解决这两个问题，就要打破技术壁壘，加强融合研究，推动电气自动化作为一个方向得到有效的发展。

参考文献

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