电气工程及其自动化在电气工程中的应用

电气工程及其自动化在电气工程中的应用

刘小瑜

湖北省荆州市长江大学 2017级电气工程卓越班 湖北省荆州市 434000

　摘要：目前，电气自动化技术的快速发展正在朝着更加智能化、自动化、信息化的方向发展，自动化程度不断提升，我国的电气工程逐渐从传统的生产模式中解放出来，电气工程自动化技术促进了电气工程相关建设和工作的创新发展。  　　关键词：电气工程;自动化;智能化

　电力是生产发展的重要物质基础,电气工程是国民经济的重要标志。在中国电力需求不断增长的背景下，当代电气工程必须朝着自动化的方向发展。为了更好地满足社会发展的电力需求，有必要尝试将电子自动化技术与电气工程相结合，从而实现科技创新的实践。为了促进电气工程的更好发展，逐步提高电气工程生产效率，为电力资源在国家发展中的运用奠定良好基础，并获得更大的经济效益。 

　1 电气自动化的特点  　　1.1  远程控制  　　在电气自动化技术支持之下，电气工程技术工作人员能够利用信息技术终端设备或计算机通过网络对装置和设备进行远程监控和控制，在线远程监控和控制能够使大量的人力物力得到解放，降低成本，并且具有较高的准确度和灵活性。但是我们同样不能忽略它的弊端，在远程监控和控制的时候，通信的速度就成了其一个非常重要的影响因素，通信的速度下降了，远程处理的速度也就随之下降。因此范围比较小的局域网络系统更加适用，不能满足一些大的智能化系统的使用需求。  　　1.2  集中控制  　　通过电气自动化技术，还可以将整个电气工程系统的所有功能集中到一起，通过一个处理器进行集中处理。这种集中监控和控制技术最大的特点就是运行方便、设计简单且技术要求不高。但由于处理器只有一个，在任务众多的时候，系统处理速度就会下降，另一个影响运行的因素就是缆线增加的时候维护工作量也随之增加，加大了成本。  　　1.3  现场控制  　　随着实际操作经验的增加，当前电气工程中采用较多的一种监控和控制的方式为现场总线监控控制。这种技术需要根据装置的不同功能，在设计上采用间隔式，这样就有效省略了端子箱和隔离设备，使投入成本大大降低。另一方面确保了装置都具备相对独立的功能，同时具有更加灵活的组合形态，能够充分保障监控和控制的稳定性和可靠性。  　　2  电气工程及其自动化在电气工程中的应用  　　2.1  变电站综合自动化控制系统  　　变电站综合自动化控制系统的构建与应用变电站现代化、智能化建设的重要手段，也是电气自动化在电力工程中应用的具体表现。变电站综合自动化控制系统实现了集约控制向分散控制的有效转化，电气自动化控制系统适应性、设备独立性更强。通常情况下，在系统构建过程中，主要以控制分散、集中管理、现实操作为设计理念，以微处理器为基础，应用“分层分级、合作自治”结构，实现对控制对象工艺流程的管控，对维护工艺操作稳定，保障电力企业生产与管理质量，提升电力企业经济效益存在重要影响。相对于传统封闭式结构的变电站自动化控制系统而言，电子自动化技术的应用，有效实现系统结构的改进，进行系统性能的优化，改善了传统控制系统稳定性不强，操作不易，维护检修困难的弊端，有利于促进系统应用作用的充分发挥。例如，将现场总线技术应用于分散控制系统I/O总线上，进一步提升分散控制系统信息采集、处理质量与效率，保证系统控制器中显示的信息与设备卡中信息的相一致，提升信息应用的真实性与准确性。加之现场总线控制技术具有容错能力强、安全性高、操作简便、使用成本低等特征，可实现系统从结构到通信，性能的全面优化，促进系统应用效果的提升，增强系统运行安全性与稳定性。  　　2.2  在电气工程电网调度中的应用  　　电网调度一般由自动化电厂的信点通道、站端和控制中心组成。其中，电网调度工作站是最为重要的部分。将电气自动化应用于电气工程中的电网调度，就是利用系统局域网将区域内多个站点的测量监控设备连接在一起，通过电网调动服务器和自动化系统实现电网调度的自动化，进而实现电网安全运行中的经济调度，从而可以对生产过程进行有效的监督和分析。具体来说，电气自动化技术可以更好地实现电网负荷的自动测试，通过分析收集到的数据，工作人员可以迅速确定电网系统运行过程中的故障，提高故障检修的速度，为电网系统的安全平稳运行提供保障。  　　2.3  在发电厂发散监控系统中的应用  　　电气自动化在发电厂发散监控系统中的应用也是十分重要的方面。从分散监控系统的组成结构上来看，其构造通常呈现为分层分布式，并且由以太网、过程控制单元、高速通讯网、运行工作站、工作人员等多个部分组成。电气自动化技术可以直接应用于过程控制单元的输入、输出、主控单元，接收过程中的各类信号。对这些接收到的数据进行处理和运算后，形成可以进行实时展示的数据，再利用打印设备将运行状态和参数进行输出，为工作人员提供决策支持，最终实现电力过程的监测、控制和连锁保护。此外，电力自动化技术的应用还可以实现人机接口的通讯，过程控制单元从运行工作站中发出指令，将信息及时的发送至工作人员，从而实现对机组设备更为高效的实时监控与控制。更为重要的是可以实现对电气系统组态的诊断与维护，帮助修改设置电气工程。  　　2.4  电气自动化在继电保护中的应用  　　主要的应用在当其系统发生故障之时。此功能可以及时而清晰的发送提示信息，并直接切断电路设备。以往的继电保护装置，发生信息错报、误报的情况非常多，给技术人员在造成了极大的不便。继电自动化装置拥有人性化的优点，可以有效控制系统各部分的工作与运行。除此之外，继电自动化装置，也拥有远程控制的功能，且续航能力也十分强大，性能优化升级。在继电保护装置的工作期间，其可以实时的监测电气线路，及时发现电气系统中全部线路的故障问题。同时，如果工作人员有需要，该装置还可以针对系统内的制定设备或线路，进行跟踪监测一旦发现异常情况，保护装置会立刻进入警备状态，做出相应的解决处理的举措。比如：当一个电气装置或电气线路发生了故障情况时，继电保护自动化装置，会及时发出警报，将其与它所连接的线路切断。在第一时间，将故障的缘由及解决方式，报告给相关人员。继电保护自动化装置，有两个主要的运行特点，分别是误动和拒动。其中，误动主要指，在电气系统没有发生异常或者故障时，其装置向管理人员发送了错误的信号或讯息。而拒动主要指，其自动化装置在发现了系统发生错误运行时，没有立刻向管理人员发送了错误的信号或讯息，使管理人员没有机会及时处理故障和问题，因此造成了工作的延误或损失。而与传统的继电保护装置相比，继电保护自动化装置因为其自动化的特性，可以长时间连续的对系统进行了监测，为装置的管理工作提供了极大的便利。  　　3 结语  　　综上，电气自动化在电气工程中的应用，对维护电气工程设备与系统运行稳定、安全与可靠，促进相关企业经济效益的提升存在重要影响。  　　参考文献：  　　[1] 房文平.浅析电气工程及其自动化发展前景展望[J].中国住宅设施，2018（6）：73～74.  　　[2] 汤旭祥.浅谈电气工程及其自动化的发展现状与展望[J].住宅与房地产，2018（12）：236.