電氣自動化對電氣工程的作用及應(yīng)用要點(diǎn)探析

【摘要】在電氣工程應(yīng)用中，一大熱點(diǎn)應(yīng)用技術(shù)是電氣自動
化。將電氣自動化發(fā)展前景、電氣自動化在電氣工程中發(fā)展策略
以及電氣自動化在電氣工程中應(yīng)用作為參考標(biāo)準(zhǔn)。本文對電氣自
動化對電氣工程的作用及應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】電氣自動化；電氣工程；應(yīng)用
引言
電氣工程是關(guān)系人們生活、國家發(fā)展的重要學(xué)科，特別是計
算機(jī)的發(fā)明推動了電氣工程的進(jìn)一步發(fā)展。在傳統(tǒng)的電氣工程中，
雖然應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)比較廣泛，但是在某些高要求領(lǐng)域，電氣工程
的效率和精度等都達(dá)不到要求。快速發(fā)展的電氣自動化彌補(bǔ)了電
氣工程中存在的一些不足。
一、電氣自動化技術(shù)監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)
電氣自動化技術(shù)中的一個重要功能就是對生產(chǎn)過程的監(jiān)測與
控制，這是實(shí)現(xiàn)整體系統(tǒng)集中化遠(yuǎn)程控制的基礎(chǔ)。電氣自動化技
術(shù)的監(jiān)控特點(diǎn)主要包括三個方面即遠(yuǎn)程監(jiān)控、集中監(jiān)控以及現(xiàn)場
總線監(jiān)控。（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程監(jiān)控是指技術(shù)人員通過計算機(jī)網(wǎng)
絡(luò)對裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程控制能夠節(jié)約更多的成本，同時該
技術(shù)還具有較高的靈活性與可靠性。不過因為該技術(shù)容易受到通
訊速度的影響，使得其處理速度相對降低，這使得該方式只適用
于一些較小的局部系統(tǒng)監(jiān)控，而不適合用在大型的自動化系統(tǒng)中。
（2）集中監(jiān)控。集中監(jiān)控是指利用一個處理器將系統(tǒng)中的各種功
能集中到一起進(jìn)行監(jiān)控。其優(yōu)點(diǎn)是控制的要求較低、系統(tǒng)容易設(shè)
計、運(yùn)行極為方便；其缺點(diǎn)是因為處理器只有一個，而任務(wù)的繁
重使得其處理速度受到嚴(yán)重影響。同時，因為線纜的大量增加，
會干擾到處理器的運(yùn)行，還會使系統(tǒng)的可靠性下降，維護(hù)工作增
多，維護(hù)成本也隨之增加。（3）現(xiàn)場總線監(jiān)控。現(xiàn)場總線監(jiān)控是
當(dāng)前電氣工程自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的主要方式，該監(jiān)控方式的應(yīng)用
增加了電氣自動化系統(tǒng)設(shè)計的針對性。它根據(jù)裝置的不同功能進(jìn)
行間隔設(shè)計，這就相對減少了端子柜、隔離設(shè)備的使用，大大節(jié)
約了投資成本。同時，各個裝置的組態(tài)靈活、功能獨(dú)立，這使得
系統(tǒng)的可靠性得到了極大提升。
二、電氣自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用分析
2.1在發(fā)電廠中的應(yīng)用
在發(fā)電廠中，一般都是通過分散測控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)電氣自動化
技術(shù)的應(yīng)用。分散測控系統(tǒng)，簡而言之就是指分層分布的測控系
統(tǒng)，其主要是利用以太網(wǎng)、遠(yuǎn)程工作站、數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)等單元組
成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，分散測控過程監(jiān)督和控制單元。相比之下，過程監(jiān)
督和控制單元能直接在生產(chǎn)過程中顯示出來，這為操作人員的控
制工作提供了方便。在水電廠中，電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，不但
使水電企業(yè)實(shí)現(xiàn)了單機(jī)自動化、公用設(shè)備自動化，同時還幫助企
業(yè)實(shí)現(xiàn)了全廠自動化，對提高水電廠的生產(chǎn)安全以及整個供電系
統(tǒng)的安全有著極其重要的作用。在火電廠中，電氣自動化技術(shù)的
應(yīng)用，使火電廠實(shí)現(xiàn)了機(jī)、爐、電一體化的單元制運(yùn)行。操作人
員利用監(jiān)控系統(tǒng)，對設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時匯總和分析，
對可能潛在的隱患進(jìn)行排除，這不但挖掘出了火電機(jī)組的發(fā)電潛
能，還大大降低了火電廠發(fā)電機(jī)組的維護(hù)成本。
2.2在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用
電氣自動化技術(shù)在電網(wǎng)調(diào)度中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在自動化系統(tǒng)
方面，電網(wǎng)調(diào)度的自動化系統(tǒng)主要由軟件和硬件兩部分組成，軟
件是指計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；硬件是指工作站、中心服務(wù)器、顯示器
等各種操作設(shè)備。簡而言之，電網(wǎng)調(diào)度的自動化是指利用計算機(jī)
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對電網(wǎng)中的各項業(yè)務(wù)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度。利用區(qū)域電力系
統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，將變電站、發(fā)電廠、調(diào)度中心、工作站等終端聯(lián)系起來，
對其進(jìn)行自動化的調(diào)度。
2.3在變電站中的應(yīng)用
通過電氣自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)⒆冸娬局泻芏嗳斯げ僮?br /> 的工作以自動化操作來代替，這不僅能夠避免人工操作帶來的誤
差，同時還能提高變電站的工作效率。另外，電氣自動化技術(shù)在
變電站中的應(yīng)用還能夠幫助管理者對變電站工作進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，
及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并以最快速的速度采取措施進(jìn)行排除，以此
提高變電站工作的安全性。隨著電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用到
變電站中的自動化技術(shù)也越來越成熟。當(dāng)前，我國變電站正在朝
著“無人值班”的管理模式發(fā)展，這也預(yù)示著我國變電站工作的
自動化工作將進(jìn)入新的發(fā)展階段。不過，就現(xiàn)在電氣自動化技術(shù)
在變電站中的應(yīng)用現(xiàn)狀而言，要實(shí)現(xiàn)“無人值班”的管理模式，
還有多技術(shù)問題需要解決。
2.4在配電系統(tǒng)中的應(yīng)用
就當(dāng)前電氣自動化技術(shù)在我國配電系統(tǒng)中的應(yīng)用情況而言，
應(yīng)用規(guī)模還較小，還需要進(jìn)一步擴(kuò)大電氣自動化技術(shù)在配電系統(tǒng)
中的影響力。目前，配電自動化模式主要有三種：集中監(jiān)控的配
電自動化模式；就地控制的饋線自動化模式；配電管理與集中監(jiān)
控相結(jié)合的配電自動化模式。
三、應(yīng)用實(shí)例分析
3.1電氣自動化系統(tǒng)應(yīng)用概況
某火電廠共安裝5 臺發(fā)電機(jī)，其中#1，2，3，5 機(jī)為12MW 機(jī)
組，#4 機(jī)容量為15MW。有六臺主變壓器和一臺高壓備用變壓器，
其出線電壓有三種電壓等級：10kV 母線東西兩段、35kV 母線南
北兩段和110kV 母線一段，均可通過聯(lián)絡(luò)變壓器和母聯(lián)開關(guān)互聯(lián)。
發(fā)電機(jī)出線電壓為6kV，高壓廠用電經(jīng)電抗器取自發(fā)電機(jī)端，5 臺
機(jī)電氣部分在主控制室控制，各臺機(jī)分設(shè)汽機(jī)和鍋爐控制室，通
過指揮信號及電話聯(lián)絡(luò)。
3.2改造內(nèi)容
整個系統(tǒng)終期規(guī)模全廠電氣系統(tǒng)：110kV，35kV，10kV 線路；
5 套發(fā)電機(jī)變壓器組，以及與各發(fā)變組單元配套的6kV 廠用電系
統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)等。整個系統(tǒng)間隔層裝置超過120 個，本期工程包
括1# 發(fā)電機(jī)；1B，5B（聯(lián)絡(luò)變）兩臺主變壓器，1# 機(jī)廠用電系
統(tǒng)，間隔層共計30 個裝置，通過光纖自愈環(huán)網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)智能化的
管理。
四、科學(xué)搭建網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)
通過網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)的科學(xué)搭建，電氣自動化控制系統(tǒng)能夠向
著更加現(xiàn)代、健康和規(guī)范化的方向發(fā)展。就電氣自動化控制系統(tǒng)
自身而言，科學(xué)合理的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)能夠?qū)ΜF(xiàn)場設(shè)備起到良好的
輔助作用，確保各類計算機(jī)監(jiān)控體系和管理企業(yè)體系能夠更加順
暢和便捷地傳遞和交換數(shù)據(jù)，此外還能夠?qū)崟r監(jiān)控現(xiàn)場系統(tǒng)設(shè)備
的服務(wù)操作情況，從而提升的綜合運(yùn)行管理效能。
4.2開發(fā)統(tǒng)一應(yīng)用系統(tǒng)平臺
電氣自動化系統(tǒng)是否能夠發(fā)揮預(yù)期的效用，統(tǒng)一、開放和標(biāo)
準(zhǔn)的應(yīng)用平臺發(fā)揮著舉足輕重的作用，優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用系統(tǒng)平臺能夠
為電氣自動化控制系統(tǒng)的各項應(yīng)用和操作提供支持，并且降低電
氣自動化設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用，提升電氣自動化設(shè)備的服務(wù)效能和應(yīng)
用效率。在實(shí)際運(yùn)用中，可以根據(jù)的具體情況來運(yùn)行代碼，將相
應(yīng)可用代碼下載至硬件可編程邏輯控制器之中，借助優(yōu)質(zhì)的計算
機(jī)綜合技術(shù)來滿足不同用戶的實(shí)際需求。
4.3完善程序結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
電氣自動化控制系統(tǒng)的完善和健全，必須建立在標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)程
序接口的有效對接服務(wù)之上，這就要求我們根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來
對程序結(jié)構(gòu)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善。在有效對接相關(guān)企業(yè)的MES 實(shí)踐
系統(tǒng)和ERP 系統(tǒng)時，可以利用自動化技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)來解決遇
到的現(xiàn)實(shí)問題，確保不同程序間的相互通信，從而降低相關(guān)成本
費(fèi)用，簡化信息傳遞和共享的流程。
五、結(jié)束語
電氣工程及電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用，能促進(jìn)各行業(yè)內(nèi)自
動化水平的提高，同時還能提升其運(yùn)行管理的水平。除此之外，
通過電氣自動化控制系統(tǒng)對生產(chǎn)過程的控制可以在很大程度上減
少生產(chǎn)成本，并提高設(shè)備的安全可靠性，大大的提高生產(chǎn)效率。
就目前電氣工程及電氣自動化的控制系統(tǒng)的發(fā)展而言，隨著科技
水平的不斷提高，電氣自動化控制系統(tǒng)將會得到進(jìn)一步的優(yōu)化，
為企業(yè)為社會創(chuàng)造更大的財富。
參考文獻(xiàn)：
[1]陳蓉，張琳.論電氣工程自動化技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用
[J].技術(shù)與市場，2016，（07）：201.