关于电气工程及其自动化技术设计与应用

赵焘

（成都工业学院 四川省成都市 610071）

自动化技术是推动我国生产效率提升的关键要素，为了确保电气工程的质量得到提升，必须要进一步思考电气工程自动化技术的基本概念、设计要点以及应用要点。在当前的时代发展趋势下，我们需要进一步明确电气工程自动化技术的设计与应用要点，掌握自动化设计与应用的重点。

1 电气工程及其自动化技术的概述

电气工程的概念主要是指电子产品与电子电器的开发与应用，在电子产品初期开发与应用阶段，设备的自动化水平低，性能上无法得到保障，而随着计算机与互联网等技术的不断发展，电子设备的自动化水平越来越高，优势也愈发明显，受到了社会的广泛关注。这使得电气工程的应用范围进一步扩大。现今的电气工程，已经囊括了硬件设备工程、程序软件工程等等。程序软件工程脱离不开信息技术的支持,硬件设备工程则必须要依靠集成电路等物理科学设备的支持。自动化技术包含了许多内容，诸如电子技术、计算机技术、自动控制技术、信息技术等等，此外也包括智能化控制、机电一体化及结构设计标准化等技术体系。可见自动化技术是电气工程当前研发的重点，借助自动化的技术，能够保证电气工程的工作效率得到大幅度提升。一言蔽之电气工程及其自动化技术在发展与应用中，应当依托信息化技术不断改进，进一步体现出实际的应用优势。

2 电气工程及其自动化技术的设计

2.1 硬件方面

硬件设计是电气工程及其自动化技术设计的关键环节，而在实际开展硬件设计时，总控制器的设计至关重要，这正是电气工程设计的关键所在。其次是要做好对于其他辅助仪器的设计，这样才能够形成更加完整的硬件系统。但是在实际开展硬件设计的过程中，很多时候会遇到诸多问题，例如在电气工程当中，部分生产线是事先完成设定的，而硬件的设计与生产线之间如果缺乏协调性，会导致工程施工落实不到位。所以在硬件设计工作开始之前，首先要做好现场的实地考察，掌握现场概况，进而优化硬件设计的质量[1]。

2.2 软件方面

软件的设计与硬件设计同样是最基本的环节，但是考虑到自主设计的成本，现在的许多企业并不会采取自主设计的手段去建立软件系统，大多数情况下，企业会依据硬件的实际需求去购入专用软件。即便是要开发专门系统，也要与相关设计人员做好沟通，将设计需求准确传达给设计人员，避免软件设计过程受阻，但是定制的成本更高，因此企业要谨慎选择，如非必要无需选择定制。

2.3 其他

在实际针对系统进行设计的过程当中，硬件设计为先，软件设计为后，一直以来都是基本工序。但在实际开展设计工作的过程中，如果两者因进度差距过大而产生严重脱节，必然会使得整体设计的质量降低。所以应当注重软硬件设计的协调，进而确保最终的设计方案更具参考价值。

3 电气工程及其自动化技术的应用

3.1 在电力调配方面的应用

电气自动化技术的应用是维持整个电网稳定运行的必然需求，此外电网相关的设备，其运行状态通过自动化技术能够得到更加全面的体现，这样就能够保证电网系统的稳定与安全，确保系统运行的稳定性得以提升。其次是电气自动化系统主要利用电力调度去支持电网系统整体的调度过程，确保调度的经济性与可靠性，在这一过程当中，同样要重视对于整个电网运行能耗的控制，要尽可能减少不必要的能耗，最大程度减少不必要的成本耗费。除此之外，必须要保证系统运行的安全性，这是电网运行过程中必须要重视的问题。因为设备的运行需要依靠电能支持，在实际的系统施工过程中，同样会涉及带电操作，所以人员操作过程中难免会存在风险，一旦疏忽，很饿坑直接引发安全事故，这会给相关人员生命安全带来威胁，所以必须要做好风险管控，才能够尽可能规避因安全隐患带来的损失。

3.2 在电厂方面的应用

从电气工程系统自动化建设的角度来分析，在当前的技术条件支持之下，电气自动化系统的性能正在逐步改善，当前系统的构成主要包括自动电压控制系统、自动发电量控制系统及动力机械自动控制系统构成，而依照发电厂的运行模式来进行划分，现阶段的发电厂自动化系统可大致分为水电厂及火电厂自动化系统两个大类，依据电厂所需能源的类型，需要选择不同的自动化设备，支持系统的运行。但是无论电厂依靠何种能源发电，借助自动化技术都能够有效减少能源的耗费，控制成本，进而确保得到更理想的经济效益。

3.3 在交变电站的应用

在电气工程体系当中，变电站是人力资源需求最大的一个部分，所以我们更要意识到，虽然在变电站管理方面，人的主观能动性至关重要，但是同样需要利用自动化、智能化的设备去弥补人为操作管理存在的弊端，因为人为的操作管理难免会经常出现失误。所以只有实现电气工程自动化控制的目标，才能够减轻变电站操作人员的工作负担。为了保证系统的稳定运行，对于整个系统要进行统一布设安排，对于系统的运行数据要进行实时收集，通过电气工程的自动化设计，不但能够降低因人力管理而出现失误的几率，确保系统运行过程中的资源与成本耗费更少，经济效益更加理想。一言蔽之，电气工程自动化控制技术在变电站中的应用至关重要，能够确保变电站得到全方位的实时监控，进而维持正常运行，得到有效控制，自动化控制最主要的特点是借助现代化、信息化的技术与设备去取代部分传统的人工操作，并且利用计算机屏幕去进行系统监控，在数据传输过程当中，电气自动化系统能够实现自动统计、记录的目标，利用用计算机电缆取代电气信号，能够维持变电站系统的持续、稳定运行[2]。

3.4 在智能化检测故障中的应用

在电气工程的构成复杂，并且环环相扣，在实际运行过程中，一旦某个环节出现故障无法正常运行，便很可能影响系统整体的运行。即是说在电气系统的运行过程中，故障难免会出现，而在实际发生故障的时候，如果问题解决不及时，不能及时采取相应的措施排除风险，必然会使得系统始终无法正常运行。简而言之，对于工程施工人员以及系统操作人员来说，系统故障的处理都是重要目标，同时也是一大难题，一般情况下，在系统运行过程中，设备如果即将或已经出现故障，往往会有一定的症状，而为了排除风险，修正系统，则必须要及时发现这些症状，并且及时进行修正，保证整个系统能够顺畅运行。但是要做到第一时间发现风险，借助人力的监控是很难达成目标的。因为电气系统所使用的设备往往体积较大，构成十分复杂，所以在实际出现故障时，要第一时间排查故障出现的位置、类型以及程度，单纯借助人工手段是十分困难的。而利用信息化的系统，实时监测系统的运行参数，即便故障尚未发生，一些参数的异常变动已经足以帮助相关人员找到并排除风险。所以在系统出现故障的情况下，可以借助智能化的分析技术去做好故障分析，找出相关因素、故障的位置并且分析故障发展的程度，这样才能更快完成检修。

3.5 在钢铁行业中的应用

随着社会的不断进步、电气自动化技术的高速发展，当前电气工程自动化技术已经渗透到各个领域，在钢铁行业中也得到了广泛的应用，借助自动化技术，钢铁的生产效率能够得到大幅提升，风险几率则会降低，此外部分自动化安全设备也使得钢铁生产的安全度以及经济性得到了保障。简而言之，当前的钢铁行业，对于电气自动化技术的需求是明确且迫切的，借助自动化技术，钢铁生产能够得到更加理想的效益，因此已经成为钢铁业发展的关键支柱，低成本、自动化成为了钢铁行业发展的关键方向，特别是对于中小型的企业来说，自动化技术的应用更是帮助企业起步的基本需求，正是因此，电气自动化技术得到了愈发广泛的应用，用于开展系统的控制与监测，以往的许多问题，包括产品统一性不足的问题、生产效率不足的问题以及生产成本过高的问题等等，都可以借助自动化的技术去解决，现场总线系统能够建立起监督指挥层、控制管理层与生产层等多个环节之间的关联，确保各项业务能够紧密衔接。根据当前的生产效果来看，在实际的钢铁生产过程中，电气自动化技术的应用显然得到了十分理想的成果，切实提升了生产效率以及资源的利用率，作为为钢铁行业发展做出了巨大贡献的关键技术，自然应当得到充分的重视，但是随着钢铁产业的不断发展，电气工程在钢铁产业当中的应用依然有很大的创新改革空间。

4 其他技术要点

电气工程及其自动化技术的设计与应用与诸多要素相关，为了体现技术优势，不能单纯关注技术本身，对于影响技术落实的相关要素，包括市场环境、技术人员以及实际的应用需求等等，都需要考量在内。首先从市场环境的角度出发，要确保行业市场对电气自动化技术提起重视，因为这将是未来行业技术发展的必然趋势。其二是要重视对于专业技术人员的培养，无论是技术研发人员亦或是现场操作人员，都要借助专业、系统的教学去培养，所以应当鼓励我国院校开设相关专业，这样才能保证技术人员的储备充足。其三是要做好市场调查研究，了解电气工程领域对于电气自动化技术的实际应用需求，随着时代的不断发展，技术应用需求也会随之更新，这是对技术革新提出的要求，也是为技术研发指出的方向，只有以此为基础去思考未来的技术创新与应用方向，才能够确保电气自动化技术的优势始终能够得到体现，能够适应行业的应用需求，能够推动电气工程的创新发展[3]。

5 结语

电气工程及其自动化技术在专业领域中的应用价值是不容忽视的，信息时代的到来，对于社会各个领域的发展都提出了更高要求。面对着效率、质量与成本的竞争，企业对于电气自动化技术的应用是其立足的基础，因此文章分享了个人对于技术设计与应用的看法，望与同仁共同探讨，共同思考。