电气工程中电气自动化技术的应用

王黎春

（潍坊安瑞检验检测服务有限公司，山东 潍坊 261061）

0 引言

电气工程及电气自动化在生活中的应用广泛且实际，从一个小小的开关、出入的电动车，到工业生产、航空工具的研究等，在农业、工业、国防等领域均有它的参与和应用。电能更是成为我们生活和社会发展的基础条件。随着世界能源匮乏情况的出现，不可再生能源日益减少，环保能源、可持续利用能源的发展正进入最重要的时代。加上科技发展和人民生活水平的进步，对于高品质更安全能源的需求，也推动和促进了电气自动化技术的升级和应用，通过各种电力工程造福人民，造福社会，为增强我国综合国力提供动力[1]。

1 电气自动化特点

1.1 理论基础

电气自动化研究时间较长，但一直无法做到核心技术的提升。早在20世纪，电气自动化的概念就得到了认可，成为了研究的重要课题。从宏观角度来说，电气工程自动化包括多个学科的内容，常见的是语言学和信息学，被誉为电气工程技术的基础。正是由于电气工程自动化内容丰富，再加上学科学习的难度较高，才使得其发展缓慢。近年来，我国的科学水平不断提升，尤其是重视自动化技术的探索，取得了不错的成绩，这也为电气工程自动化的发展创造了条件[2]。

1.2 技术特点

电气自动化技术不仅提高了电气工程的质量，更通过简单的操作，将电子设备等实现远程生产和操作的控制。利用电气自动化技术的特点，优化了人与人、人与设备的联系，将更为复杂的控制理论和电力网理论进行全面整合和应用。电气自动化操作系统的特点有：（1）原设备处理信号转化成智能设备可识别数据；（2）通过电气设备信号和相关设备信号进行相互关联，完成远程控制；（3）通过信号传输实时控制和分析电气工程的生产效率。通过强弱电结合、机电结合、电工技术和电子技术的结合，达成了包含计算机应用技术在内的多领域整合技术的开发和使用。

2 电气自动化控制技术的优势

2.1 集成性

集成性主要体现在电气自动化技术的信息化方面。科技发展将自动化技术大量应用于生产和生活中，对于电气工程而言，复杂繁琐的环节是其特定表现之一，在简化流程、降低工作负荷的要求下，自动化不仅解决了这些问题，还提高了生产质量和生产效率，减少了人工操作带来的一系列问题和事故。将电气设备、普通设备等的各种传输信号通过数据仓库进行合理的重组、转换和集成，达到全面监控和反馈的功能，即是电气自动化集成性的体现。集成性不仅改善了电气工程的复杂性，更从可监控、操控方面提高了使用效率[3]。

2.2 可控制性

相比较我国近年来的经济发展和科技进步，自动化技术的普遍运用和需求也在日益增加。电气自动化技术的应用更是多方面发展，人才的需求也日益增多，电气自动化技术的依赖性增强，其可控性就成为人们要求的重点要点。在大量的农业、工业甚至国防航空行业中，对于电气自动化技术的要求不仅非常高，还非常全面，通过大量信息的处理、加工，在电气自动化技术实施后，形成具有控制管理的系统，通过操作这种控制系统，达成了电气自动化技术的应用，更收集了外围数据和信息，促成电气自动化技术的革新和发展。因此，电气自动化技术的可控性优势，能够稳定电气工程运行的安全可靠，更提升我国电气工程的行业发展[4]。

3 解决电气自动化设备应用问题的有效方法

3.1 优化电气自动化技术的节能能力

电气自动化技术的节能原理，主要来自电气线路主体材料的生产工艺和不断更新升级。当选取消耗相对更小的线路材料时，不仅可以将线路的布局进行适当改善，更能制造电气设备运行环境的科学合理，设计路线的简约、实用，减少了过多线路运行导致的电能损耗，降低了电阻等其他耗电问题，达到节能降耗的目的。

3.2 增强对通用电气设备、自动化制造设备以及外界各种环境因素的安全防护

安全防护不仅是用电的基础原则，也是电气自动化技术的首要课题。电子设备使用的环境能够影响其自动化技术的运行及设备性能的改变，更是安全防护的重要环节。因此，改善电气设备使用环境，特别是对使用环境进行监控，保证电气设备性能。另外，任何设备的运行都不能抛开日常维护和养护进行，对设备的各种必要的养护，是保证电气工程顺利运行的基础，在日常检测中，对暴露的问题及时进行检修，是对设备最基础的养护工作。

4 电气自动化技术在电气工程中的应用

4.1 电能调度自动化系统中的应用

自动化电能调度，是指通过自动化的电能配备来完成电力工程中电力设备的正常运行和稳定输出，因此，设备运行系统的稳定性和安全性，电能的调度和供给是最为关键的。自动化技术的应用，将收集的设备数据通过技术转化成自动化和智能化的数据。一旦电能调度无法自动化运营，电力系统安全事故发生，电网的正常运行就会受到很大影响。同时，调度自动化系统也就无法发挥其调度能力，继而出现电能重大安全事故，电气系统运行崩溃甚至瓦解，一切设备将无法运行。因此，电能调度的自动化运行的安全，是整个电气自动化技术运用的首要关键因素。

4.2 电气自动化技术在发电厂中的应用

电力系统运行中电气自动化技术的应用最为重要，其控制和监控能力得到准确运用。电力系统是非常复杂的运行系统，人工操作和检测可能无法保证运行的稳定、安全和运行效果等。自动化技术的出现，完成了对电力系统的全面监控和实时监控，甚至远程监控和远程操作，及时方便地解决了运行中的诸多问题。首先，智能电子设备的运用，解决了人工现场管控的问题，从安全和预警等方面有了更大的提高，越是危险系数越高的程序，越应该通过电气自动化技术进行操控。其次，集中化的监控减少了诸多电子元器件的使用，在减少运营成本的同时，降低了电力耗能，对电力系统的稳定运行和可控操作提供了帮助。实际操作中，通过控制和监控作用，接收到具体环节重点部位的电气信号，通过计算机数据分析等，将电气信号与计算机信号进行对接转换，将实际操作信号传输到电气信号中，调控机组的实际、具体运行情况[5]。

4.3 电气自动化在变电站中的应用

传统的变电站通过电缆进行作业，容易影响电气设备的正常运行。当出现供电中断等问题时，整个的电力系统也会受到损坏，更不用谈电力系统的高效运行。电气自动化技术应用在变电站中，改善了上述问题的发生，其分布配置的方式稳定了电能的有效传输，更使自动化技术提高了变电站工作效率。自动化技术中的控制和监测功能，不仅保护了电厂电力系统的安全稳定，更将运行状态和具体情况进行监测，及时探查和发现各个设备、各条线路的运行情况，保证故障及时发现及时解决。通过实际操作和运行发现，变电站自动化技术有以下特点：第一，数据统计自动化，设备管理自动监管运行。第二，电气设备和计算机信号的相互转化，保证了通过计算机进行监控、监测等工作。第三，用光纤代替变电站传统的电缆，从信号接收和采集，到设备都完成集成化、网络化，系统的运行更为稳定，更为安全。第四，控制和监控系统保证了变电站、电厂、电力系统的全面监控，促进了相互联系和运行效率。由此可见，电气自动化技术改善了原有传统的变电站设备及操作运行，全面控制和全盘监控提升了变电站的工作效率，强化了变电站的不断进步和发展。

4.4 电气自动化在电网调度中的应用

随着经济快速发展，我国电力发展也得到了较大的进步，智能电网的建设水平得到飞速提高。智能电网，最重要的就是电网调度的自动化技术，整体来看，自动化技术的应用主要通过以下两方面来体现：第一，控制和减少电网运营成本，在保障电网安全的同时，提升我国智能电网运营的经济效益。第二，自动化程度的覆盖保证了对电网调度的全面监控，保证了电网运行的稳定性和安全性。通过自动化调度，实现电网电压、符合的科学控制，避免了电网运行异常和问题的发生。同时，电网的合理调度和运行，保证了电厂电力系统的稳定、安全运行，对于变电站和各大用电企业、工厂提供了更为稳定的能源供给，也就保证了企业效益和企业持续发展。因此，为了保障这些相互关联环节、部门的正常运行，通过电气自动化技术提高电网调度的运行水平，为国民经济发展提供更为充足的电力保障。

4.5 电气自动化技术在配电系统中的应用

相较于其他行业，配电系统中电气自动化技术的应用尚待开发和大力推广。对于配电系统，主要是主站与子站的相互关联和监控，通过自动化技术，整合配套成完善的配电自动化系统，降低人工参与度，减少电力危险对人工造成的伤害，同时提高工作中的难度和强度，在保证配电系统安全稳定运行的同时，提高配电系统的工作效率。

5 提高电气自动化与电气工程融合运用的措施

当前，科技发展和人民生活水平得以进步，对于高品质更安全能源的需求，也推动和促进了电气自动化技术的升级和应用，为增强我国综合国力提供动力。

5.1 电气工程自动化控制

要想使得电子工程自动化稳定运行，就必须掌握其基本组成部分，并强化组成元件的质量，进而实现全面控制的目的。当电气设备出现问题时，控制中心将会在第一时间做出反应，即开启保护功能，该技术的优势是信息的交互性强，可在网络技术的协助下将错误的信息传递给技术人员，以便做出应对处理。电气工程自动化的实现需要结合GPS定位技术，此时技术人员即使不在现场，也可对工程进行控制，通过对传感器数据的修改来控制电气工程的运行。值得注意的是，传感器获得的数据不仅会传递给技术人员，而且还可以进行智能化分析，掌握电气工程的运行状态，避免问题的发生。在大数据的应用下，电气工程可获得精确的技术人员指令，并根据要求开展相关工作，改善了管理质量。

5.2 电气设备自动优化配置

电气设备能够直接影响到电气工程的运行状态，决定着产品的质量，是当前研究的重点。初步研究发现，合理的电气工程配置对于提高设备稳定性有着积极的作用。优化电气设备的配置是当前的首要内容，传感器通过电气设备了解产品的生产过程，做到产品的实时监控，并对电气工程运行数据进行比对和分析，如果线路的电流增加明显，就极有可能出现线路老化，技术人员需要根据数据的变化去判断设备的配置情况，对于不符合要求的设备可直接考虑替换。不同电气工程所采用的设备不同，经常会出现不匹配的现象，技术人员需要做的是掌握电气工程的真实情况，根据需求采购设备，尽可能确保电气设备的质量。传感器属于重要的电气设备，其采购过程需要格外注意，不得因价格昂贵而使用劣质的产品，造成电气工程自动化安全隐患，降低产品的质量。

5.3 自动化系统故障检测

（1）故障自动化控制。技术人员工作任务繁重，不具备充足的时间对电气设备进行详细的检查。电气工程智能化技术的出现有效地解决了这个问题，可对故障进行自我控制。详细来说，在网络技术的支持下，自动化技术可对电气工程实施控制，当发生故障时，将会对故障信息进行分析，并传递给技术人员。从以往的情况来看，电气工程出现问题只能靠技术人员维修，而维修的过程只能做到一一排查，浪费了大量的时间，极易引发安全事故。智能化技术出现后，设备故障可进行独立分析，并主动切断潜在的安全隐患，避免设备故障对其他零件造成损伤。另外，智能化技术将故障的原因和位置发送至技术人员手中，技术人员只需要根据信息的提醒开展维修故障即可，节约了故障修正时间。

（2）故障提示与解决。电气工程中融入了多样化的科技元素，常见的是网络技术和计算机技术，近年来，其逐渐与智能化技术相结合，在故障的审核和维修方面表现出了积极的作用。要想在第一时间掌握电气工程故障的原因和位置，就需要引入智能化技术，要求相关的智能软件相互作用，做好电气工程全面监控的任务。电气工程的主要特点是线路繁琐，无法在短时间内明确故障的发生原因，而智能化技术可根据电流的变化，分析电气数据，明确故障的具体位置，为后续技术人员的故障解决奠定坚实的基础。电气工程智能化是未来的发展趋势，其能够及时发现问题，提高了问题处理的效率，降低了技术人员的工作压力。

6 结语

电气工程的稳定运行和效率的提高，主要依赖电气自动化技术的应用和普及，引导电气工程智能化程度的不断推进。电气工程企业在运营中，要重视电气自动化技术的融入和应用，提高自动化技术服务理念，更要加强专业人员的培养和招聘，提高现有工作人员的专业能力的同时，加强管理和综合素质的提升，确保人才储备，提升企业的竞争力。随着科技进步的发展和电力设备、电气材料等的不断更新和升级，电气自动化技术的更新换代也在不断加速。在不断探索研究下，将电气工程中的自动化技术不断完善和发展，提升电气工程的自动化性能、智能化性能，顺应信息化社会的发展与需求，为电气工程行业发展打下坚实的基础。