电气自动化在电气工程中的应用分析
发布时间：2018-12-11
摘要:电气自动化技术在电气工程的运行中占据着重要地位，对我国电气系统以及电网的管理工作产生十分深远的影响。首先对电气自动化技术进行简单介绍，然后基于科学性、基础性及实际性原则及技术优势，探讨电气自动化在电气工程中的应用。
关键词:电气自动化;技术原则;技术优势
0引言
科技革新带动电气自动化技术在电气工程中的使用与日俱进。该技术的使用不仅促进了电气系统各个环节的协调发展，同时也在很大程度上提高了相关设备的安全运行和管理，提升了工程项目的稳定性，助推了先进工业生产的普及并赢得企业效益。
1电气自动化概述
1.1电气自动化系统
电气自动化系统由信号接收系统、信号处理系统以及信号输出系统组成。在实际情况中，变电站、发电厂、调度控制端等是电气自动化系统的重要组成部分，不同的部分负责不同的内容，如变电站、发电厂等终端系统的相关运行数据是通过调度来实现的;控制终端则对电气系统的运行状况进行有效分析和相应判断后，将电气相关操作及参数调整下达到各个执行端，并完成相应的测控任务。
此外，电气自动化系统的功能有很多，如遥信、遥控、遥调、遥视、遥测等，在实际情况中相互配合共同为电气工程的发展奠定良好基础。同时，为了保证电气工程向着更好的方向发展，未来的电气自动化系统需要具备更加完善的自我检查和诊断功能，以便实现电气工程的“自律”[1]。
1.2电气自动化系统的导入
电气自动化系统的导入主要通过在计算机中输入相关数据和参数的方式来实现，在现代移动互联技术发展支持下，能够高效记录甚至无线传递电气工程中的大数据，以人性化、智能化方式对数据进行分析，消除运行隐患，如采用专家系统提示，遗传机理搜索归纳，多层人工神经网络预测、模糊理论的物理学方法等智能算法，实现系统控制的快速响应、精准处理与及时干预。在系统的优化控制中，可有效缩小电气系统在运行过程中的时间和误差，提高系统的运行效率，使其更加科学化、合理化、精确化。由此可见，改善电气系统内部环境是完善电气工程自动化系统发展的重要举措[2]，相关人士应当致力于系统的研究，为电气工程的发展提供良好的数据支持。
1.3电气自动化技术
电气自动化技术是在电工技术、计算机网络技术、通信技术以及动态控制技术等基础上形成的。在整个电力系统中，电气自动化技术具有非常重要的自我检测及自我调节作用，同时，自动化技术还能够充分发挥系统的自动保护作用、自动传输网络信号功能、自动控制功能等，使电气工程的自动化控制得以实现，顺利实现了电力生产的自动化、可靠化、安全化，保证电气工程的稳定发展。
2技术应用原则及理念
2.1电气自动化技术的应用原则
电气自动化技术作为一项尖端技术，在使用中需要遵循科学性、基础性和实际性原则，才能实现效率最大化，达到安全稳定运行的效果。
2.1.1科学性原则
电气自动化技术具备优点较多，在应用的过程中很可能被盲目使用，导致“画蛇添足”的现象发生，甚至会对电气工程的整体运行产生影响。因此，在电气工程中不可照搬照套、混乱使用电气技术，必须要分析工程控制条件，结合工业场景和生产工艺，对技术进行合理选择应用。
2.1.2基础性原则
电气自动化技术具备一定的基础性，在使用的过程中需要在电气设备以及相关机械设备良好的基础关系上运用。
2.1.3实际性原则[3]
以注重实际需要为准则，结合电气工程的实际运行情况选择适合的自动化技术，才能够保证相关电子配套设备的合理性，才能够保证设计的可靠性，促进电气工程安全稳定发展。
2.2电气自动化技术的使用理念
2.2.1集中化控制理念
电气工程主要采用集散系统模式进行处理，在一定程度上中心处理器的任务增加而影响到系统的处理速度。同时，在监控环境下，主机冗余降低，电缆数量增加，影响效率。为了提高上述情况对电网产生的影响，需要将集中化控制理念与电网设计结合到一起，有效利用电气自动化技术。
2.2.2现场总线监控理念
以太网技术、现场总线监控自动化技术等在电气工程中得到广泛应用，针对其所具有的特点，如果将该方式应用在远程监控系统中，则能够有效减少设备的使用量和模拟量，自动化现场总线监控理念得以广泛应用。
3技术应用的突出优势
3.1监测功能强
在电网运行的过程中，线路中经常会出现各种各样的问题，而智能电网通过电气自动化技术的遥测、遥视、遥控，以分布式发电和交互式发电在对电力进行输送、配电储电、发电等多个阶段的工作时，有效监控并将数据通过网络系统自动整合、处理、分析，最终得出数据报告。通过这些信息对设备运行状况进行检测，对诸如光纤差动保护等装置进行实时监控，自适应调整、修正潮流保护定值等参数。因为通常情况下，中心控制室需要对变压器、断路器等电气设备的运行情况进行实时监测，以便在第一时间排除并调整设备运行过程中产生的故障。因此，在电气工程中通过网络将分散的采集数据传送到监测系统服务器，再把信息送入开放数据库后，利用故障诊断技术统一分析和发布，从而使得电力系统设备具备强大的一体化监测功能。
3.2实现智能化管理
传统的人工管理模式已逐渐在高科技脚步的驱使下逐渐呈现消失状态，从时效性角度来说，电气自动化技术的应用有效改善了管理体系，其不仅实现了设备的智能化管理，同时也可对整个电气工程的运行情况实现智能管理，在多时间维度进行自动安全校核和风险预控等。另外，利用智能化管理方式来确保智能监测装置的可靠性水平，是实现智能化管理的又一体现。通过对一体化智能监测装置作系统划分，表征系统的状态转移过程，计算系统在平稳状态下的状态概率，实现可靠性水平的量化评估。这些技术的使用大大提高了电气工程的管理效率，而且在未来的发展中，该技术的优势会更加具有时代性，且能够适合我国基本国情，相关人员应当在此基础上对技术进行深入研究和创新，使其能够更加先进，以大幅提升我国电气化科技实力，在一些电气应用领域跻身世界先进行列[4]。
4电气工程应用
应用非常广泛的电气自动化工程，在不同的应用环节展现出不同的应用功能，下面将以表1的形式进行简单直观介绍，并通过文字形式进行深入介绍。
4.1在监控系统中的应用
在发电厂运行和生产中，分散监控系统是非常重要的组成部分，能够全局监测电网的整体运行以及高清监测电网网点，准确、及时排查小微故障。在光伏发电中，利用分布式智能远程监控系统，通过短信将检测信息传递给用户以实时监控，解决边远农村公共电网难覆盖地区的用电问题。分散监控系统包括对电网、控制单元及对相应设备通信进行监控。在发电厂运行的过程中，通常采用分层结构的形式来进行布置，而各项检测工作和控制工作都是通过监控系统的过程控制单元来实施。另外，在线检测电力系统中设备的开关、发电机等重要运行参数[5]，可以实现设备运行状态的智能监控和故障智能诊断，有利于电气工程的长远稳定发展。
4.2在电网调度中的应用
国网电力在世界上首次研究智能电网调度控制系统，实现了大电网统一建模、分布式实时数据库、实时图形远程浏览、多级调度协同控制、全网联合在线安全预警等功能。该技术应用主要体现在以下几方面:第一，通过电气自动化技术来保证电网运行过程中的安全性和稳定性。第二，电网负荷预测系统离不开自动化技术实现准确监测和分析电力运行数据。第三，自动化技术能够及时查找并排除电网系统的故障，提高运行效率，同时通过电气设备相关数据来显示，便于管理人员对数据进行分析，制定出适当的排障方法，促进电网的稳定发展[6]。
4.3在变电站中的应用
电气自动化技术在变电站中的应用结合了现代化技术和变电站相关事务，形成了具有我国电网发展特色的应用:研究智能变电站，发展一、二次设备智能化、系统智能化、分布式电源接入、具有决策能力并可与用户友好互动。这必然使得传统设备被自动化设备所取代、人工操作被智能化操作所取代、落后的生产和运行状况被高效安全的生产运行状况所取代。电气自动化技术在变电站中的应用，大大了降低变电站的运营成本、提高运行效率[7]。
4.4在管理工作中的应用
电气自动化技术在管理工作上展现了非常明显的优势。在仪表工程的管理过程中，可以将传统的管理模式逐渐转化为集中PLC控制系统、集散式DCS管理系统，实现温度采集、流量采集、压力数据采集，输出控制及监测功能等，在很大程度上节省人力时间、提高管理效率，与传统的管理方式相比具有较大的现代化优势。另外，采用智能化设备的控制回路以及数字化传感器替代传统变电站的结构，通过过程层、间隔层以及站控层的3层逻辑结构，还可实现智能系统管理。由此可见，电气自动化技术在管理工作上发挥着重要作用，不仅可以提升管理工作的稳定性，同时也能够降低维护工作所需要的资金投入、维护人员消耗、维护时间消耗等。有效提升电气工程相关管理工作的信息化管理效率，是我国电气工程管理工作未来的发展方向[8]。
4.5未来的应用趋势
电气自动化技术应用在将来发展中需要国家给予一定力度支持，投入更多的资金和精力发展智能化电气技术。第一，发展系统统一开发平台，包括设计、检测、调试、维修及升级等自动化项目的各个环节，该技术的开发和使用能够有效降低电网运营成本和资源消耗。第二，信息技术与电气工程的高度融合。未来的发展趋势是电气工程将会随信息技术的每一次革新而跟进创新，并且在发展的过程中彼此密切融合、交叉发展，这已成为电气自动化技术及工程控制应用发展的长足引擎。主要表现在:首先是监控管理方面的革新，其次是自动控制实现的革新，最后是自动化设备的革新，包括相应硬件及编程软件的革新等。第三，自动化工程操控员的业务水平发展。自动化的发展趋势必将需求有较高职业素养的自动化工程操作员，并具备异常情况的处理能力;在系统的发展过程中，操作员将会对相关专业知识、技术等有更加深入的了解，并在现代化技术的支持下向着更好的方向发展[9]。
5结论
总而言之，在现代化科学技术飞速发展的时代，电气自动化的发展将会在最大程度上得以发展，并能够促进我国经济水平的稳步提升。因此，相关人员应当对自动化技术的优势更深入了解，并在清楚其使用规则和理念的基础上促进电气工程管理和控制的开拓创新。同时，应当积极对技术进行开发，并与电气工程结合，为电气工程的发展奠定良好的技术基础。
参考文献
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[2]张安国.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].中国高新技术企业，2016(13):52-53.
[3]张立华.电气自动化在电气工程中的应用研究[J].江西建材，2016(15):206.
[4]刘佳.电气自动化在电气工程中的应用研究[J].民营科技，2016(9):25.
[5]彭利.电气自动化在电气工程中的应用分析[J].工程建设与设计，2016(16):46-47.
[6]王善彪，林宏英，佘庆军.电气自动化在电气工程中的应用研究[J].江西建材，2017(7):213-214.
[7]王森.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].科技创新与应用，2017(11):151.
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[9]李茹.电气自动化技术在电气工程中的应用分析[J].城市建设理论研究(电子版)，2017(18):6-7.
