新时期电气自动化及电气自动化发展前景

冯帅 郝旭

摘要：本文将对电力系统自动化技术、电力自动化以及电气工程中的自动化技术应用问题进行分析，并在此基础上提出一些建设性建议，以供参考。

关键词：电气工程;自动化技术;研究

引言：

电气自动化，指的是通过利用感应器、继电器等电气元件，来实现对顺序和时间的控制。其他的如一些仪表或伺服电机，会随着外界环境的变化反馈到内部，从而导致输出量发生变化，进而实现稳定的目的。

1、电力系统自动化

第一，电网调度的自动化。实践中可以看到，其运行模式主要是由电网调度中心进行统一的计算，通过计算机网络系统、工作站、服务器以及显示器和相关的打印设备来实现，并且经网络和专线方式实现对下级电网调度中心的有效連接。电网调度及其自动化，使其能够在整个电力系统生产实践中进行实施的信息采集、数据监控以及电网运行安全分析与监督。同时，还可以对电力负荷进行有效的预测，对自动发电系统进行调度和控制。

第二，变电站的自动化。从某种程度上来说，可有效提高电力单位的工作效率，实践无需通过各种人为力量对其进行监控，这样就可以省下很多的人力资源。同时，监控能力也大大提升，这在很大程度上也提高了变电站系统的运行安全指数。对于变电站而言，其实现自动化的主要目的在于有效对站内所有的电气设备进行实时监控，确保它们能够正常的运行。具体而言，科技水平的不断提升，从根本上改变了传统的设备监管模式，使其向着数字化方向发展。比如，计算机电缆、光纤技术的应用，取代了传统的电信号电缆，同时也提高了记录、管理以及操作方面的实用性，并且提高了数据信息的准确性。

第三，发电厂DCS系统。对于发电厂DCS系统而言，它主要是指电力技术化发展过程中的最前沿科技项目，不管是组建过程，还是具体的分布结构，均是当前科技发展过程中的必然产物。从实践来看，通过快速计算和系统的统计数据分析，可以及时的反映出工作人员的实时状态，这对于针对相关数据做出有效的判断、决策以及确保发电厂的运行，具有非常重大的意义。

2、电力自动化分析

首先，电力一次设备逐渐向着智能化方向发展。一般而言，电力二次设备与一次设备安装地点间距只有几十米，或者几百米，二者之间以强信号电缆实现有效的连接。电力一次设备在向着智能化方向发展过程中，所存在着的主要问题在于大电流开断时，可能会造成高强度电磁场，严重干扰电子部件，最终使其受到严重的损害。在此过程中，最为关键的技术就是电磁兼容、电源和接口通信协议标准。所谓电力一次设备智能化，实际上就是在设计一次电气设备结构时，实现常规的普通二次设备部分、或者全部功能，该过程通常也称为是一次设备自带测量、保护功能，比如智能开关、智能化箱式变电站等等。

其次，电力一次设备状态在线检测。实践中，为对电力一次设备运行状态进行全面的检测，对各参数变化进行有效的分析和研究，必须对发电机、变压器以及汽轮机等电力一次设备运行参数予以实时、连续在线监测。

最后，电力互感器。对于电力互感器而言，其作为电力系统中一项不可或缺的电气设备，主要是指按照一定的比例关系，把高电压及大电流数值，有效转变成可用仪表测量的数值，这对于实现用仪表直接进行测量非常重要。对于这一设备而言，其存在着的主要缺点是电压等级越高，绝缘性能就越差;设备质量、体积越大，其信号范围就会越小，这将造成电流互感器饱和、信号畸变等。从实践来看，目前国内该领域所存在着和的主要问题在于材料总是随着温度系数的变化而影响其稳定性。对于光电互感器而言，其所输出的信号较之于电磁式互感器信号而言，要小很多，通常以毫安计。

3、电气工程自动化技术应用前景分析

（1）电气监控系统

电气监控系统的主要作用是对监测和控制电气设备的故障和运行状态的故障。如果电气设备出现故障，相应的监控系统就会发挥作用，将电力供应切断，从而继续扩大故障控制范围，并实现及时避免事故发生之目的。实践中可以看到，电气监控系统是通过参数测量、对参数进行逻辑分析研究和监控执行程序来实现电气监控目的。一般而言，其最基本的工作流程表现为：对电气设备的实际运行参数予以检测，在获得检测参数以后，及时反馈监控系统，然后电气监控系统就会对上述所测量的数据信息进行逻辑性的分析研究，最后将分析结果有效地输入到执行系统之中，进行后续操作。

（2）电气节能系统

第一，空调节能技术。在建筑中耗电量最多的系统就是空调系统，所以建筑节能的关键就在于对空调系统的控制。而空调节能技术重点集中在地源热泵技术、水源热泵、焙值控制技术和变风量控制技术等方面。地源热泵主要是利用地表的地热资源来进行供热和制冷的环保节能型空调系统。而水源热泵则是通过地球所储藏的一些太阳能资源来作为冷、热源转换的一项空调技术。上述两项技术都是高效节能环保，而且均属于可再生资源，具有节水省电，维护简单和运行稳定可靠等优点。

第二，照明节能技术。在用电量方面，照明系统仅次空调系统，且其控制方式可以分为智能控制和定时控制，在建筑行业中，一般都采用总体智能控制手段。总体智能系统主要分为三部分，一是系统单元，二是输出单元，三是输入单元，它与计算机相连接，然后利用智能继电器来控制各路独立光源，再通过系统的相关反馈信息，继而实现对照明系统的统一管理和节能智能控制。对于节能镇流器、电子变压器以及电子镇流器等光源，必须选择性能良好、能耗低的用电附件。比如，对于荧光灯，因为其具备无功补偿功能，所以可以适用于一些公共建筑或者展览馆等来实现内部照明。

（3）消防应急照明系统

第一，电源选择。消防应急照明在选择供电方式时，一定要充分考虑以下因素：转换时间、照明的种类、电源的特性以及持续工作时间，综合以上因素，然后再结合工程的相关实际情况，确保应急照明系统经济合理、安全可靠。

第二，控制形式。消防照明系统的控制形式一般有以下三种形式：其一，处于常闭状态的照明系统，当发生火灾时，可以由消防控制中心发出信号点亮照明灯。处于常闭状态下的照明控制方式可以适用于很多的场所，其优点在于配线及控制简单，并且节约成本;而缺点就是灯具及线路发生故障时很难查找，并且需要经常检查和维护。其二，处于常亮状态的照明系统，该控制形式的优点就在于配线及控制较为简单，但其缺点是比较浪费电力。其三，平时可控照明系统，该控制方式使用的是双控开关或交流接触器，在发生火灾时，可以由消防控制中心及时输出信号，进而强行切换并且点亮，这种方式的优点就在于节约成本、节约能源。

结语：

当前，国内电气工程相关的自动化技术的发展趋势主要是由发电、输电自动化向发电、输电和配电自动化方向全面发展;然而对其控制策略也逐渐地朝着协调化、区域化、智能化、最优化和适应化的方向发展，除此之外，管理部门在控制手段方面，也逐渐加强了对电力电子器件、远程通信和微机的应用，而对于应用理论工具的方面，会越来越多的通过现代化、科技化控制理论实施。只有这样，才能确保我国电气工程自动化建设事业的持续、快速和健康的发展。

参考文献：

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[2]李毅.探析人工智能技术对电气自动化的实践应用[J].中国电业，2017（06）.

[3]张国栋，肖景国，商桂梅，高晓光，董再胜. 济钢25t转炉自动化控制系统改进[J]. 山东冶金，2018（05）.