探讨电气的自动化在电气工程中融合运用

陈茜

（中国农业大学2020 级电气201 班，北京 100000）

引言

在当今社会发展的过程当中，电气工程是一个重要的发展领域，不管是在建筑建设活动当中还是在电力事业当中都发挥着重要的作用，要想进一步提高电气工程的质量和效率，还需要不断加强电气自动化技术方面的研究工作，将电气自动化技术和电气工程深度融合起来，以此来推动电气工程的可持续发展。虽然电气工程及其自动化技术在我国的发展时间比较短，但是在这一领域也有许多成就，这有效提升了我国各行各业的生产效率，推动了电气工程的自动化以及智能化发展，对于电气工程行业的转型和升级起到了重要的作用，因此，相关单位要不断加强这方面的融合探究。

一、对电气工程自动化技术的简单介绍

（一）电气工程与电气自动化技术

自动化技术，指的是使用机器来代替部分或者全部人工作业，如信息分析、机器的故障提示、数据管理等。自动化技术应用于电气控制、电气设备检测、电气系统的设计、数据处理等电气工程的内容。在电气工程中融合电气自动化会极大地促进电气工程的现代化发展，使得电气工程技术的作用更加的广泛。电气工程，是指研究电能的生产、传输、分配、使用和控制技术与设备的工程领域。有关电力地在我们生活中常见的电网分布、各种电力系统和电力装备设施等，在这些领域内的工作内容都属于电气工程。改革开放后我国经济技术在稳步中不断向前发展，人们对于电力系统的关注度也在不断地提高，电力系统的安全与稳定性也自然而然地成人们关注点，因此就需要在电气工程中使用自动化技术，以解决遇到的问题与挑战。

（二）我国现阶段的自动化技术水平

近几年，自动化技术在我国得到了广泛运用。但是电气工程的自动化技术发展还相对落后，技术发展水平达不到国家的要求。为了使电气工程自动化的步伐跟上我国经济社会发展的步伐，要积极发展和创新电气工程化自动技术，努力提高技术水平。

二、电气工程中电气自动化的设计理念

（一）现场总线式设计理念

目前，随着网络技术水平的不断提高，现场总线等各种网络技术的应用让系统的设计针对性更强，每一次间隔所使用的功能都各不相同，需要与实际状况的要求相符。现场总线式设计理念不但具备远程设计理念的优点，还能够不断减少间隔、端子柜的数量，因此，对于电气工程领域来说，这种设计理念更加合适，它是未来电气工程领域发展的必然趋势。

（二）集中化设计理念

对于电气工程来说，它主要是在相同处理器的作用下对系统功能进行集中处理，这种方式给处理器的工作任务带来很大压力，同时也会严重影响到处理器的工作效率。在监控电气设备过程中，由于监控对象数量的不断增多，给主机带来沉重的负担，在这种状态下为了进一步缓解主机的负担，就要增加电缆的数量，这将造成成本的大幅度增加。除此之外，由于引入较长距离的电缆，给系统在运行期间的稳定性能带来较大影响，系统在超负荷的运行状态下，会很容易导致故障的发生，所以，把电气自动化技术融入电气工程中，用集中化设计理念的这种方式应用最为广泛。

（三）远程化设计理念

在电气工程内使用远程化设计理念，可以控制电缆的使用数量，这不但可以减少投资成本，还能够在一定程度上提高系统运行的稳定性能。不过该远程化设计理念会导致电气的通讯数量进一步增加，因此它比较适用在规模较小的电气工程领域内。

三、电气自动化在电气工程中的关键技术

（一）远程监控技术

远程监控系统的核心在于，以电脑终端为载体，对其他相关设备实施远距离性控制的自动化技术。在电气工程当中引入远程监控技术的价值在于：控制因监控需求而消耗的电缆成本、材料购买、以及人工安装等费用开支。同时，在远程监控技术的作用之下，电气工程方可实现真正意义上的高效益性生产模式（以少投入为前提实现高产出）。远程监控系统的应用能够打破传统意义上监控行为受空间因素的限制，提高系统运行的灵活性。但需要注意的是：对于通讯量较大且通讯质量较差的区域而言，远程监控系统的监控功能会受到一定程度上的影响。因此，现阶段多将远程监控技术应用于通讯量较小且通讯质量较好的电气工程当中。

（二）集中式监控技术

集中式监控技术主要是指在一个完整的系统当中，实现对全部相关项目运行的处理工作，避免了传统意义上分散式监控模式下多种电缆相互混合因素影响下出现的系统运行可靠性、以及安全性较低的问题。在电气工程当中应用集中式监控技术的核心优势在于，集中式监控系统的设计简单、操作方便且维护管理比较灵活。换句话来说，在电气工程当中，工程各项需求能够通过集中式监控技术得到满足，避免了过多的资金、以及设备投入。

（三）现场总线监控技术

现场总线监控技术是现阶段，电气工程领域当中，应用最为成熟与广泛的电气自动化技术之一。现场总线监控技术的主要工作原理在于：以间隔差异为依据采取针对性的监督控制措施，从而使此项技术下的监控行为具有良好的针对性特征。同时，在将现场总线监控技术引入电气工程之后，传统意义上相关隔离设备以及端子柜装置的使用将得到明显地降低，从而避免了电气工程过多的成本以及设备投入。同时，由于现场总线监控技术在一定程度上具备了远程监控技术的特点，因而能够兼顾监控的全面性与可靠性。

四、电气自动化在电气工程中的融合运用

（一）电气自动化和分散测控系统的融合运用

这种应用方式所选择的是分布的构造，由工作站、以太网、过程控制部分和数据高速通讯网等构成。运作人员和工程师是工作站的主要组成部分，他们负责人机接口的提供。在这当中，生产过程的控制单元主要靠检测设备来运行，同时对设备进行合理地控制，做到了检测全部生产过程，同时实现了连锁性控制和保护。运行员工作站需要接收工作站所发出的指令及所输出的信息和过程控制单元。而工程师工作站的主要工作则是做好工程师的配备及进行相关的维护和诊断工作。

（二）电气自动化和继电保护装置的融合运用

继电保护装置是对电气系统进行故障警报的电气工程保护装置。通过融合运用电气自动化技术，可以有效提高继电保护装置的灵敏度，使其能在系统发生故障时第一时间发现并发出警报。电气自动化通过电子信息技术，可以让继电保护装置实时监测电气系统中的各设备及其运作参数和状态，一旦出现异常，继电保护器就能发出警报。另外，通过电气自动化技术，继电保护装置还能对电气系统进行简单的远程控制，并在发出警报的同时对一些细小的系统问题进行处理，保证系统能正常运作。

（三）电气自动化和电网的融合运用

在电网综合管理中应用自动化技术，可以提倡使用计算机互联网技术来统一管理的方法，使其系统更加地完善。在电网系统中利用计算机技术、电子技术、可以实现电网系统管理的自动化，达到相关信息的准确分析和处理等。更主要的是自动化技术可以全方位管理电网，可以做到在多方面的综合运用，大大的提升电网综合管理自动化的智能水平，使其更具操作的可行性、更方便，而且在往后的维护和检修也会更加简单。

（四）在发电厂分散测控系统中的运用

把电气自动化技术融合到发电厂的分散测控系统时主要运用的结构是分层分布结构，该结构主要包含以太网、工作站等各个分单元。在这些分单元中，工作站的主要工作任务是提供人工以及计算机的接口，所以把工作站分为两个部分，即工程师工作站和运行员工作站。其中，运行员工作站在运行期间主要是从过程控制单元中接收有效的信息，并接收工作站所发送的命令，与此同时，工程师工作站将做工程师的设置与维护工作，事实上，运行员工作站和工程师工作站的完美结合将是实现工作站功能的重要保证。在进行过程控制单元上，电气自动化的关键作用在于在生产过程中的直接应用，并对电气系统设备在运行期间的运行状态进行有效的监管和控制，从而完成对整个生产过程的有效监控。

五、电气自动化系统的发展趋势

电气自动化技术的广泛应用使通信协议标准和现场总线装置紧密地结合起来，也就是实现了网络通信功能，同时在现场总线中的全部设备节点上实现了分布式数据库的应用。此外，系统当中还有一个关键的组成部分就是设备控制系统，它有着成本较低、稳定可靠和数据共享较快等优点。以上功能，希望今后通过设计使其成为现实，这样就需要设计人员不但能够做好控制装置的编程，也需要合理的对电气系统进行设计，同时能够完成相应的网络结构和控制软件组态。不管是企业管理者，还是互联网设计人员和设备供应商，都需要支持和调整生产流程和设备技术，通过不断沟通和协调，使电气自动化技术更加完善，使电气工程实现可持续发展。

结语

电气自动化的技术性较强，因此需要技术性强的员工来进行管理。随着电气系统面向全社会，专业的人员会更加深入的研究自动化技术，在客观规律的基础上，进行技术的创新和改革后，使得系统的运用更加得心应手。同时，在装置系统的运行中，更要进一步地打破常规，积累经验，从而使得电气自动化技术更加完善，更加地适应电气工程自动化在我国的发展。