電氣自動(dòng)化在電氣工程中應(yīng)用
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摘要:為了有效應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制，分析了電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及其在電氣工程中的應(yīng)用，即在發(fā)電廠(chǎng)、變電站、電氣工程設(shè)計(jì)、電網(wǎng)調(diào)度、能源設(shè)備自動(dòng)化、管控一體化、電廠(chǎng)分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用。分析了技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和不足，提出了合理應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的措施:科學(xué)選擇電氣自動(dòng)化技術(shù)，科學(xué)處理電網(wǎng)安全事故，堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展，充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值，提升工作效率，做到精準(zhǔn)控制，實(shí)時(shí)調(diào)控，促進(jìn)我國(guó)電氣工程的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:電氣自動(dòng)化;應(yīng)用;優(yōu)勢(shì);電氣工程
隨著信息化的發(fā)展進(jìn)步，電子信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更為成熟，由此誕生了電氣自動(dòng)化技術(shù)，其具有功能多、質(zhì)量高、性能好等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于電力工程中。在現(xiàn)代技術(shù)的推動(dòng)下，電氣自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展，技術(shù)人員需要兼顧電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)和硬件操作，在電子信息技術(shù)的協(xié)同作用下［1］通過(guò)自動(dòng)化系統(tǒng)傳感器進(jìn)行采集、控制及實(shí)施［1］。
1電氣自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
電氣自動(dòng)化技術(shù)已應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，小到家里的開(kāi)關(guān)，大到航天，實(shí)現(xiàn)了對(duì)航天機(jī)械的實(shí)時(shí)掌控和命令傳達(dá)，將其應(yīng)用于供電系統(tǒng)，可滿(mǎn)足對(duì)電路使用的綜合控制，實(shí)現(xiàn)合理用電，達(dá)到安全用電的目的，將其應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，可滿(mǎn)足企業(yè)要求，完成上達(dá)下行的工作指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的管控，降低了工業(yè)成本，保證了高效率的工作狀態(tài)。電氣自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過(guò)了改革創(chuàng)新已成為各行各業(yè)的核心技術(shù)之一，其用途廣泛，具有重要的研究?jī)r(jià)值。要提升工業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)電氣工程的健康發(fā)展，就要將技術(shù)與現(xiàn)代環(huán)境有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的融合，確保電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠快速發(fā)展。
2電氣自動(dòng)化在電氣工程中的應(yīng)用
在電氣工程中利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，需要綜合其他技術(shù)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)。我國(guó)電氣工程中廣泛利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，如在電力生產(chǎn)、電力輸送、電力調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)中廣泛利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)利用電氣自動(dòng)化，促進(jìn)了我國(guó)電氣工程的發(fā)展。還可以利用信息技術(shù)，深入開(kāi)發(fā)和應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，將其更好地應(yīng)用于電氣工程中。可以在電氣工程管理中利用信息技術(shù)，提高電氣工程管理水平。應(yīng)在各種電氣設(shè)備硬件中利用信息技術(shù)，緊密聯(lián)系各個(gè)設(shè)備，如應(yīng)用于各個(gè)終端系統(tǒng)中，提高整體運(yùn)行效率。通過(guò)廣泛利用信息技術(shù)，改善電氣自動(dòng)化技術(shù)水平，提高整體工作效率。
2.1在發(fā)電廠(chǎng)中的應(yīng)用
電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值［2］，在發(fā)電廠(chǎng)中，該技術(shù)可根據(jù)電氣工程區(qū)域分層，做好分層管控，實(shí)現(xiàn)單元設(shè)計(jì)。開(kāi)發(fā)者將電氣自動(dòng)化技術(shù)分為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元和過(guò)程監(jiān)督單元兩部分，這兩個(gè)單元有著不同的功能，都需要根據(jù)工作人員的指令來(lái)運(yùn)行，包括分類(lèi)、圖像展示及遠(yuǎn)程控制，以實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化管理。工作人員可以根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)了解單元運(yùn)行、動(dòng)態(tài)變化、管理模式及運(yùn)行狀態(tài)，以提供相應(yīng)的優(yōu)化方案。結(jié)合實(shí)際情況，可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過(guò)程形成表格，通過(guò)查看表格，預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)或運(yùn)行情況，保證工作人員的后續(xù)管理，使其全面了解電力實(shí)時(shí)狀況，從而提高工作效率。在電力控制系統(tǒng)中，應(yīng)對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)模塊進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確預(yù)算，將數(shù)據(jù)分門(mén)別類(lèi)，便于工作人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行更有效的調(diào)整，如電阻的曲線(xiàn)波動(dòng)頻率問(wèn)題，控制人員可以根據(jù)情況調(diào)節(jié)閥門(mén)，實(shí)現(xiàn)調(diào)控和約束。在對(duì)工作系統(tǒng)進(jìn)行控制的過(guò)程中，不僅提高了電網(wǎng)運(yùn)行效率，還實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)掌控，對(duì)發(fā)電廠(chǎng)工作的開(kāi)展具有重要意義。
2.2在變電站中的應(yīng)用
自動(dòng)化可以節(jié)省人力［3］，將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中，效果良好。變電站逐步樹(shù)立了自動(dòng)化工作理念，目的在于保證人工操作的安全性和運(yùn)行監(jiān)管的全面性。將電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變電站中，可以根據(jù)情況及時(shí)處理問(wèn)題，當(dāng)出現(xiàn)重大問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告，技術(shù)人員可根據(jù)報(bào)告內(nèi)容及時(shí)修整，保證機(jī)器和軟件的正常工作，實(shí)現(xiàn)理想的控制效果。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能強(qiáng)大，可以進(jìn)行模式調(diào)整、實(shí)時(shí)監(jiān)控及信息預(yù)警等。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行具有全方位和多層次的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)理想化的工作狀態(tài)。目前，變電站廣泛應(yīng)用全微機(jī)化設(shè)備，增加了電氣自動(dòng)化技術(shù)功效［4］，通過(guò)計(jì)算機(jī)電纜實(shí)現(xiàn)了監(jiān)管和調(diào)整，獲得了良好的工作效果。
2.3在電氣工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
電氣工程設(shè)計(jì)需要以電氣和電路相關(guān)理論為基礎(chǔ)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在電氣工程設(shè)計(jì)中，多數(shù)電氣設(shè)備都應(yīng)用了電氣自動(dòng)化技術(shù)，為了貼合實(shí)際，設(shè)計(jì)人員不僅需要豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，還需要具備電力設(shè)備設(shè)計(jì)技能和經(jīng)驗(yàn)?；趥鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)理念，從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，與實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，使電氣設(shè)備設(shè)計(jì)具有可行性，如果不能解決設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，將導(dǎo)致電氣設(shè)備達(dá)不到預(yù)期效果，降低工作效率。要對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，結(jié)合現(xiàn)代發(fā)展需要，借助計(jì)算機(jī)輔助軟件和電氣自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。電氣自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，使電氣設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)縮短，提高了電氣設(shè)備工作效率，保證了其質(zhì)量和基本性能，提高了對(duì)設(shè)計(jì)的控制。從某種意義上說(shuō)，電氣自動(dòng)化技術(shù)是電氣工程設(shè)計(jì)的優(yōu)化手段，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期效果［5］。
2.4在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
電網(wǎng)調(diào)度的調(diào)控和管理十分重要，對(duì)保障電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行具有重要意義。電網(wǎng)調(diào)度利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效運(yùn)行。從硬件和軟件兩方面分析，電網(wǎng)調(diào)度硬件是指設(shè)備，包括繼電保護(hù)裝置、變壓裝置和監(jiān)控裝置等;軟件設(shè)備是指電氣自動(dòng)化技術(shù)的核心軟件，使用過(guò)程中可以根據(jù)實(shí)際進(jìn)行調(diào)度，保證其運(yùn)行處于良好狀態(tài)。電網(wǎng)調(diào)度可以應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)及時(shí)預(yù)警，加大管控力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度中存在的問(wèn)題［6］。
2.5在能源設(shè)備自動(dòng)化中的應(yīng)用
近些年，我國(guó)不斷加大力度促進(jìn)新能源設(shè)備的應(yīng)用，在市場(chǎng)中投入了太陽(yáng)能工程、風(fēng)能工程、汽車(chē)充換電工程等新能源項(xiàng)目。要提高新能源設(shè)備的利用率，就要加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)智能化操作。例如:太陽(yáng)能工程可以自動(dòng)調(diào)整角度，更好地迎合光線(xiàn)，達(dá)到垂直角度之后即可發(fā)電，利用自動(dòng)化技術(shù)可以調(diào)節(jié)光，無(wú)須人工操作。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)能系統(tǒng)中，可以自動(dòng)化垂直迎風(fēng)，顯著提高發(fā)電效率。在充換電工程中利用自動(dòng)化技術(shù)，可提高充換電過(guò)程的安全性，實(shí)時(shí)檢查充換電狀態(tài)，如果充換電過(guò)程中出現(xiàn)異常的通信信號(hào)，將會(huì)自動(dòng)斷電并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。在上述項(xiàng)目中，人工操作無(wú)法實(shí)現(xiàn)工作目標(biāo)，為了良好地應(yīng)用新能源，需要應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)［7］。
2.6在管控一體化中的應(yīng)用
在電氣工程中利用電氣自動(dòng)化，需要構(gòu)建管控一體化系統(tǒng)。電器行業(yè)發(fā)展迅速，電器種類(lèi)和型號(hào)不斷增多，故而加大了電氣工程管控難度，應(yīng)充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，完善管控一體化系統(tǒng)，有效銜接電氣工程的各個(gè)環(huán)節(jié)，智能化地調(diào)節(jié)電氣設(shè)備，提升工程運(yùn)行效率。應(yīng)結(jié)合電氣工程運(yùn)行狀態(tài)，合理選擇合適的電氣自動(dòng)化技術(shù)，優(yōu)化傳輸和通信部分，高效接收和傳遞信號(hào)，提高信號(hào)指令傳輸?shù)倪B貫性。利用電氣自動(dòng)化技術(shù)可構(gòu)建集成化系統(tǒng)，完成網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等傳輸工作指令，有效控制電氣設(shè)備，實(shí)現(xiàn)設(shè)備一體化控制目標(biāo)。如果電氣設(shè)備發(fā)生故障，控制系統(tǒng)可以發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)確定故障位置和類(lèi)型等，提高故障檢修效率，保障電氣工程質(zhì)量。綜合遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和在線(xiàn)檢修技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的目標(biāo)，降低人力成本投入，保障企業(yè)綜合效益，但是遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)和在線(xiàn)檢修技術(shù)還不夠完善，技術(shù)人員應(yīng)繼續(xù)加大研究力度［8］。
2.7在電廠(chǎng)分散測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
部分發(fā)電廠(chǎng)采用分散系統(tǒng)，以分層結(jié)構(gòu)為主，主要包括高速數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、以太網(wǎng)及運(yùn)行工作站等。過(guò)程控制單元包括主控模件和輸入輸出模件等，主控模塊通過(guò)融入實(shí)現(xiàn)通信連接，不僅可以用于過(guò)程控制單元，還可以接收各種信號(hào)，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理后顯示出設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)打印和輸出，利用這種方式來(lái)直接驅(qū)動(dòng)運(yùn)行機(jī)構(gòu)，有利于監(jiān)測(cè)和保護(hù)生產(chǎn)過(guò)程。
3技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和不足
3.1優(yōu)勢(shì)
電氣自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中功能強(qiáng)大，表現(xiàn)為監(jiān)測(cè)功能強(qiáng)、智能化管理強(qiáng)、風(fēng)險(xiǎn)防控強(qiáng)。電氣工程運(yùn)行需要依靠線(xiàn)路，而電氣自動(dòng)化技術(shù)在遙測(cè)、遙控等方面具有優(yōu)勢(shì)，能夠把控各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)參數(shù)處理和實(shí)時(shí)監(jiān)控。光纖差動(dòng)等裝置能夠有效保護(hù)定值、修正參數(shù)及調(diào)整數(shù)據(jù)，起到了很好的防控作用。智能化管理相比于人工管理，具有精準(zhǔn)、有效、實(shí)施方便成本低等優(yōu)勢(shì)，可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)高水平、高效能的運(yùn)行。電氣自化技術(shù)在風(fēng)險(xiǎn)防控上也具有優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)與智能技術(shù)相結(jié)合，令管理水平不斷提升，實(shí)現(xiàn)了多維度防控，降低了風(fēng)險(xiǎn)，提高了工作效率。
3.2不足
電氣自動(dòng)化技術(shù)使用過(guò)程中存在著不足，應(yīng)注重人才培養(yǎng)，做好電氣工程建設(shè)，但由于高技術(shù)人才稀缺，部分人員知識(shí)儲(chǔ)備不完善，融會(huì)貫通能力差，導(dǎo)致電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效果一般。電氣自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新能力有待提高，由于缺少研發(fā)資金，無(wú)法滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展需要，導(dǎo)致科技競(jìng)爭(zhēng)力下降。管理制度不完善，技術(shù)管理規(guī)范性不強(qiáng)，尤其是監(jiān)管過(guò)程中未根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)處理問(wèn)題，造成了損失。
4合理應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)的措施
4.1科學(xué)選擇電氣自動(dòng)化技術(shù)
為了在電力工程中更好地應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，要統(tǒng)一電氣自動(dòng)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，節(jié)省設(shè)計(jì)時(shí)間和成本，保證測(cè)試的完整性，提高系統(tǒng)運(yùn)行水平，全面滿(mǎn)足客戶(hù)需求。要保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的人性化，根據(jù)電力工程特征，合理選用電氣自動(dòng)化技術(shù)，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。
4.2科學(xué)處理電網(wǎng)安全事故
電網(wǎng)運(yùn)行中容易發(fā)生安全事故，要科學(xué)判斷處理，保障操作人員和用電設(shè)備的安全。有效應(yīng)用電力工程電氣自動(dòng)化技術(shù)，分析電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，提供安全保障。制定電網(wǎng)監(jiān)控策略，避免發(fā)生安全事故，保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全性。
4.3堅(jiān)持創(chuàng)新發(fā)展
廣泛應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)的智能化發(fā)展，推動(dòng)電力行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。電力工程中，電氣自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用還不完善，應(yīng)不斷研究和引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，創(chuàng)新電氣自動(dòng)化技術(shù)。要改變開(kāi)環(huán)檢測(cè)狀態(tài)，根據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格控制發(fā)電量，避免浪費(fèi)電力資源。要轉(zhuǎn)向低壓電發(fā)展，提高配電管理水平，實(shí)現(xiàn)電力工程管理的經(jīng)濟(jì)化。廣泛應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)，豐富電力工程功能，實(shí)現(xiàn)電力生產(chǎn)的立體化和自動(dòng)化。不斷加強(qiáng)電氣自動(dòng)化技術(shù)的智能化和信息化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電力運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)化，保障電力企業(yè)綜合效益，提高社會(huì)服務(wù)水平。
5結(jié)語(yǔ)
電氣自動(dòng)化技術(shù)是電氣工程發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)［9－10］，應(yīng)用范圍廣，能夠促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，滿(mǎn)足人們的需要。應(yīng)不斷創(chuàng)新，充分發(fā)揮電氣自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值，提升工作效率，做到精準(zhǔn)控制，實(shí)時(shí)調(diào)控，改善其不足，不斷引進(jìn)技術(shù)人員，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，完善管理制度，促進(jìn)我國(guó)電氣工程的發(fā)展。
作者:趙全濤 楊國(guó)梁 單位:北大荒完達(dá)山乳業(yè)股份有限公司 雙城分公司黑龍江完達(dá)山哈爾濱乳品有限公司
