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中圖分類號:TU3文獻標識碼:A文章編號:
隨著如今高新技術不斷發展和電氣自動化的逐漸普及,電氣自動化將占據愈來愈重要的地位,其所涉及和涵蓋的領域將更為廣泛,技術更新也將愈加復雜和頻繁,所以優化其愈發顯得任重而道遠。這就要求電氣自動化的工作人員與時俱進,堅持學習,不斷積累經驗,提高自己的專業技能,從而從提升對電氣自動化相關技術水平,使其更加完善。
1 電氣自動化的影響因素
其發展受物理科學、信息技術的影響,如信息技術就起著決定性的影響。其技術是指開發并利用信息的各種手段,是網絡技術、計算機、通訊技術等技術的綜合,以計算機、光電、通信等技術為主體,包括光電子、微電子等元器件制造相關的信息技術,即收集、傳輸、加工、使用各種信息的技術和實現這些功能的設備的技術及應用技術。信息技術的發展受電氣自動化發展的影響,與此同時信息技術的發展也為電氣自動化發展提供必要的工具基礎。除此之外,物理科學的發展對電氣自動化發展也起著一定的推動作用,三極管、大規模集成電路等技術的發展極大地促進了電氣自動化的進步,未來電氣自動化將在緊密聯系物理科學的同時逐步向生物系統、微機電系統等領域拓展。
2 電氣自動化現狀
2.1 電氣自動化系統信息化
其信息技術在縱向和橫向上向電氣自動化進行滲透,縱向上,信息技術從管理層面對業務數據處理進行滲透,利用信息技術可以有效存取財務等管理數據,對生產過程動態監控,實時掌握生產信息并確保信息的全面、完整和準確;橫向上,信息技術對設備、系統等進行滲透,微電子等技術的應用使控制系統、PLC等設備界線從定義明確逐漸變得模糊,而軟件結構、組態環境、通訊能力等的作用日益凸顯,網絡、多媒體等技術得到了廣泛應用。
2.2 電氣自動化系統使用、維護與檢修簡易化
Windows NT等已經成為實施電氣自動化控制平臺、規范以及語言的標準,基于Windows的人機界面成為了電氣自動化的主流,并且基于Windows的控制系統有著靈活、易于集成等優勢,也得到了廣泛的應用。采用Windows操作平臺使得電氣自動化系統的使用、檢修和維護更加便捷。
2.3 實現分布式控制應用
電氣自動化系統通過串行電纜連接中央控制室、PLC、現場,將工業計算機、PLC的CPU、遠程I/O站、智能儀表、低壓斷路器、變頻器、馬達啟動器等連接,將現場設備的信息收集到中央控制器。分布式控制應用通過數字式分支結構的串行連接自動化系統與相關智能設備的雙向傳輸通訊總線,將PLC、現場設備與相應的I/O設備連接起來,使輸入輸出模塊發揮現場檢查和執行的作用。
3 電氣自動化控制系統
電氣自動化控制系統的特點與熱機設備相比,電氣控制系統的控制對象少、信息量小、操作頻率低,但具有快速、準確的優勢。由于電氣設備要求較高的保護自動裝置可靠性和快速反應能力以及較高的抗干擾能力,電氣控制系統具有較多連鎖保護,能夠滿足有效控制的要求。
電氣自動化控制系統的功能基于電氣控制的特點,電氣自動化控制系統要實現對發電機一變壓器組等電氣系統的有效控制,必須具備以下的基本功能:發電機一變壓器組出口隔離開關及斷路器的有效控制和操作;發電機一變壓器組、勵磁變壓器、高變保護控制;發電機勵磁系統起勵操作、滅磁操作、增減磁操作、穩定器投退、控制方式切換;開關自動、手動同期并網;高壓電源監視和操作及切換裝置的監視、啟動、投退等;低壓電源監視和操作及自投裝置控制;高壓變壓器控制及操作;發電機組控制及操作;LPS、直流系統監視等等。
電氣自動化控制系統主要有3種設計方式(集中監控、遠程監控、現場總線監控)。集中監控方式的特點是由一個處理器集中系統功能進行處理,優勢是設計簡單、防護要求較低、運行維護方便。由于處理器工作量過于繁重,導致處理速度較低,對全部電氣設備進行監控將導致主機冗余降低、電纜數量增多,導致投資加大,而且長距離電纜干擾也會影響系統,隔離刀閘、斷路器采用硬連接也容易產生輔助接點不到位、查線不方便等問題,增大了誤操作的幾率。遠程監控方式有著組態靈活和節省電纜、安裝費用、材料以及可靠性高的優點,由于電氣設備通訊量比較大,而Lomworks、CAN等各種現場總線通訊速度不高,該方式僅僅適用于小型系統的監控,無法滿足大型電氣自動化系統的要求。由于現場總線、以太網等技術的普遍應用和相應運行經驗的積累,智能化電氣設備得到了較快的發展,網絡控制系統逐漸應用到電氣系統中,現場總線監控方式能夠針對電氣系統具體情況進行設計,不僅具備遠程監控方式的所有優點,而且還節省模擬量變送器、隔離設備、I/O卡件等。另外,智能設備安裝簡便,可以節省控制電纜和相應的投資及安裝工作量和維護工作量,成本更低。由于通過網絡相連的各裝置功能獨立,網絡組態靈活,提高了系統可靠性,裝置故障不會影響其他裝置,更不會使系統癱瘓,是電氣自動化控制系統未來主要的發展方向。
4 電氣自動化控制技術的發展趨勢
隨著OPC(OJEforProcessContro1)技術的出現和IEC61131的頒布以及Microsoft的Windows平臺的廣泛應用,未來的電氣技術的結合,計算機日益發揮著不可替代的作用。IEC61131已成為電氣自動化控制技術一個國際化的標準,正被各大控制系統廠商
廣泛采納。
PC客戶機/服務器體系結構、以太網和Intemet技術引發了電氣自動化的一次又一次革命,市場的需求驅動著自動化和IT平臺的融和,而電子商務的普及將加速這一過程。Intemet/Intranet技術和多媒體技術在自動化領域有著廣泛的應用前景,企業的管理層利用標準的瀏覽器可以存取企業的財務等各方面的管理數據,也可以對當前生產過程的動態畫面進行監控,在第一時間了解最全面和準確的生產信息。虛擬現實技術和視頻處理技術的應用,將對未來的自動化產品,如人機喬面和設備維護系統的設計產生直接的影響,相對應的軟件結構、通訊能力及易于使用和統一的組態環境變得重要了,軟件的重要性在不斷提高,這種趨勢正從單一的設備轉向集成的系統。
5 結束語
電氣自動化技術是與電子和信息技術緊密結合在一起的一門電氣工程應用技術學科,隨著電子技術、信息網絡、智能控制的飛速發展,使得電氣自動化經歷了從無到有、從發展到成熟的過程。而電氣自動化專業是從50年代在我國開始開設,初起名為工業企業電氣自動化雖發展到至今,此專業經歷了多次調整,由于電氣自動化關聯的專業比較寬,適用性也很廣泛,直到如今仍然煥發著勃勃生機。據教育部最新公布的本科專業設置目錄,它屬于工科電氣信息類。新名稱為電氣二程及其自動化或自動化。從80年代開始,電氣自動化迅速發展,如今已經較為成熟,電氣自動化已是高新技術的重要組成部分,在農業、工業、等領域都得到了廣泛的應用,極大地促進了人工智能、交通、航空航天、制造技術等許多領域技術的發展,對人民經濟的發展起到了很大的作用。
參考文獻:
[1] 曹殿春,厚金庫.我國工業電氣自動化的發展現狀與趨勢[J].中國新技術新產品,2009,(02).
關鍵詞:
電氣自動化;監控技術;應用發展
1電氣自動化監控技術的組成
具體來講,電氣自動化系統有機綜合統一了各類檢測、監控與保護設備?,F階段大部分電廠監控中利用的是集散體系,沒有較高的自動化水平,且無法同時監控多臺設備,與監控模式發展需求不相適應。那么,就需要積極運用電氣自動化監控技術;電氣自動化監控技術如右圖所示。
1.1間隔層
間隔層的設置,可以分離各類設備的運行環境,且將保護、監控組件設置于開關層中,促使設備之間的相互關系得到降低,設備能夠良好獨立運行。此外,二次接線數量得到減少,費用成本得到降低,設備不需要進行頻繁的維護。
1.2過程層
通訊裝置、中繼器、交換裝置等構成了自動化系統的過程層,網絡通訊的實施,能夠促使不同設備的信息傳遞得到實現,從而達到共享全站信息的目的。
1.3站控層
研究發現,將分布開發結構作為自動化系統站控層,能夠獨立監控電廠中的設備,因此,自動化監控功能的發揮會直接受到站控層的影響和作用。
2電氣自動化監控技術的優勢
將計算機控制技術運用過來,促使電氣自動化監控目的得到實現,電廠工作人員能夠借助于控制臺對相應信息便捷快速的交換和獲取;在具體實踐中,工作人員借助于監控系統的實時顯示,來科學觀察分析電廠設備運行情況,結合發現的各種,及時給予解決和處理。將電氣自動化監控系統運用過來,可以有機監控電廠所有系統,工作人員能夠清楚了解電廠設備運行情況;可以更加便捷的找出故障,還可以反饋事故原因,以便及時采取針對性的處理措施,避免無法及時反饋設備故障信息,或者人為疏忽等,導致擴大事故危害。
3電氣自動化監控技術在電廠中的具體應用
3.1電氣自動化監控技術的基礎應用
研究發現,在電廠中電氣自動化監控技術具有較大的應用范圍,主要包括這些方面的基礎應用:首先為采集處理數據,電廠測控是電廠自動化監控系統的一大功能,主要是對運行管理需要的信息內容進行菜,有機檢測設備運行情況、變位信號、系統實際狀態等,且對數據合理性科學校驗與檢測,預處理數據,還需要對數據庫內容實時更新。模擬量、狀態量、脈沖量等為數據采集信號,如模擬量包括電流電壓、無功功率、功率因數;狀態量則包括位置信號、報警監測信號等;脈沖量包括有功電能及無功電能。其次為畫面顯示,電氣自動化監控系統借助于模擬畫面可以實時再現一次設備、全部系統的運行狀態,實時顯示系統中的實際電壓電流、各種設備的實際狀態,系統運行歷史趨勢圖也可以自動生成,提升了系統管理操作水平。再次為運行監視及報警;CRT將陰極射線管的屏顯終端運用過來,能夠在電子屏上顯示開關站的實時運行信息,包括操作步驟、設備參數等。電氣自動化監控系統往往會將兩個CRT終端運用過來,既可以對不同信息進行分別顯示,又可以對報告、畫面等獨立同步生成。如果有超限現象出現,可以打印或者采取其他形式反映相關信息,充分發揮報警功能。然后為操作控制;通常情況下,可以用就地控制、上位機、DCS系統控制等類型來劃分為自動化監控的操作控制模式;將就地控制優先原則貫徹于操作命令的優先級設置中,就地控制之后設置上位機或者DCS控制順序。為了能夠有效結合及協調設備現場和遠程監控,還需要統一遠程監控和現場常規監控,促使控制操作的安全性、統一性得到保證。最后為記錄事件;如果有故障出現于設備運行過程中,自動監控系統能夠有效記錄動作的斷路器、繼電保護信息、安全自動裝置信息等,且依據動作發生時間順序,有事件記錄表格自動生成,方便操作管理人員對系統故障的原因及處理措施有效分析。
3.2電氣自動化監控技術的高級應用
首先為電氣設備的管理。可以記錄與保護電氣設備維護、動作檔案,且實時在線設備管理也可以實現,如通過統計設備動作實時狀態,向管理信息系統輸送統計結果,以便對設備數據信息更加豐富的掌握。其次為故障信息管理,借助于電氣自動化監控技術,能夠有效記錄追溯及重演動作、常規事件產生的信息,錄波分析也可以實現。借助于這些功能的發揮,可以有效分析事故原因,及時采取相應的預防及處理措施,避免有類似故障再次出現。最后為自動發電控制;本種功能指的是結合預設條件,綜合考慮經濟性及便捷性原則,選擇合理的方法,自動控制電廠有功功率,促使系統要求得到更好的滿足。也就是電廠安全運行得到滿足的基礎上,將經濟運行原則嚴格貫徹下去,結合實際運行情況,制定相應的決策部署,自動合理控制系統頻率及電廠有功功率,保持在合理水平,進而顯著提升電廠整體運行水平。
4電氣自動化監控技術在電廠中的發展前景
在電廠中應用電氣自動化監控技術,需要充分發揮以太網技術優勢;因為多樣性是現場總線通信協議技術的一大特點,因此其并不能幫助嵌入式工業性。但是在電廠電氣自動化監控系統中應用以太網技術,則可以促使傳輸速度得到加快,系統容量得到提升,且監控程序與技術比較雜亂的問題能夠有效解決,更加充分的發揮電氣綜合自動化無縫通信的作用。進入新時期后,我國全雙工通信、交換技術發展日趨迅速,這樣以太網通信穩定性問題就得到了有效解決,實現了嵌入式以太網微機保護測控設備??梢缘弥?,電廠電氣自動化監控系統將會朝著嵌入式以太網的方向發展。此外,在電廠中應用電氣自動化監控技術,還需要大力應用智能化技術,從傳統操作盤控制發展到計算機控制,未來必然會發展為綜合智能控制管理,需要充分重視,加大投入。
5結語
綜上所述,在電廠中應用電氣自動化監控技術具有一系列的優勢,能夠及時發現故障,解決問題,降低工作人員的勞動強度,提升設備管理水平等。進入新時期后,我國電力市場改革日趨深入,各個電廠需要對電氣自動化監控技術大力普及,積極改革,將自動化技術優勢發揮出來,提升自身運行管理水平,獲得健康持續發展。
參考文獻:
[1]何佳.電氣自動化監控技術在電廠中的應用發展[J].科技視界,2014,5(10):123~125.
近年來,在我國電氣自動化技術發展的過程中,人們也將許多先進的科學技術應用到電氣自動化技術當中,從而保證電氣自動化技術順利的實施,為人們創造出更多的經濟利益和社會效益。下面我們就簡單的介紹一下,自動化控制中電氣自動化制約技術的相關內容。
1、當前電氣自動化控制技術的狀況與發展
早在上個世紀50年代,人們就是對電氣自動化進行研究開發,而隨著科學技術的不斷發展,人們也將許多先進的科學技術和管理理念應用的電氣自動化當中,從而電氣自動化控制技術進行相應的改進和完善。目前,電氣自動化控制技術已經被人們廣泛的應用到了各個行業當中,并且取得了不錯的效果。
1.1電氣自動化控制技術的實際狀況
近年來,人們也將現代化的信息技術應用的到了電子自動化技術當中,這不僅有利于電氣自動化系統的業務信息數據的管理,還可以對電氣自動化系統的整個運行過程的實際動態進行監控,從而實現生產數據的現代化、規范化的管理。并且將信息技術應用到電氣自動化當中,也可以充分的發揮出電氣自動化設備的應用效果,這也有利于人們對電氣自動化的控制系統的日常維護工作和檢修工作的開展。此外,在當前社會經濟的發展的過程中,人們也可以借助計算機技術來對電氣自動化系統進行有效的控制,進而將人員工作和計算機運作緊密的結合在一起,使得人們在對電氣自動化系統進行維護和檢修的過程中更加便利。
1.2電氣自動化控制技術的發展
目前在我國沿海地區,電氣自動化技術已經得到了人員的廣泛應用,這不僅有效的促進了我國社會經濟的發展,還有利于我國電氣自動化技術的改革,為我國國民經濟的發展提供一個持續、穩定、健康發展環境,從而進一步的強化了企業或者事業單位在當前社會主義市場經濟體制中的競爭力,使其工作效率得到全面的增長。
2、電氣自動化控制技術的重要功能
在我國工業企業經濟發展的過程中,人們為了降低其經濟成本,提品的生產效率,就將電氣自動化控制技術應用到其中,這不僅實現了企業經濟的可持續發展,為現代工業化生產提供了前提條件,還有效的提高企業在當前社會經濟發展經濟效益和社會效益。為此,當前大多數工業企業在經濟發展的過程中為了使其電氣自動化技術的應用效果可以全方位的發揮出來,我們就要采用相關的技術受到來對其控制之間的功能進行不斷的改進和完善,以確保我國社會主義市場經濟的全面發展。其中電氣自動化控制技術的功能主要表現在以下幾個方面。
(1)保護功能。電氣線路與設備實行自動化控制時,在不同條件下會產生各種不同的故障,如果電路電流高于設備電路規定的實際使用限度與范圍,那么系統就會及時終止運行,而實現這一過程就要合理的制定出一套健全且完善的排除故障與檢測體系,依照不同情況自動更換與調整系統設備的相應電流與線路,將保護設備的效用充分發揮出來。
(2)測景功能。電氣設備運行時,一定要做好相應的觀察與測定工作,其主要是為了能夠在日常運行活動中找出所存在的不足之處,并加以完善和改進,以達到提高電氣設備生產效率與使用效率的目的。若想要全面了解與掌握工廠中電氣設備的實際運行狀況,就要合理選用測量線路的相應參數設備和儀表測試器,通過有效性措施做好觀察與控制工作,最后利用已掌握和控制好的有關信息來完善與創新電氣設備的運行及操作。
(3)自動控制功能。該功能主要為了控制具有龐大體積的大電流開關設備與高壓開關設備。電氣設備在實際運行工作中,通常會采用分散型操作方式來管理與控制整個系統,通過操作系統對分與閘進行全面控制,特別是電氣設備出現突發性故障時,系統會及時切斷電路,而為了實現這一過程就要合理科學的建立出一個能夠自動管理與控制供電設備與電氣操作設備的系統,只有這樣才能及時有效地控制與管理整個供電設備,使電氣自動化控制技術的自動控制功能得以實現,最終達到保證電氣自動化控制技術正常運行的目的。
(4)監控功能。人們無法用肉眼分辨電氣自動化控制技術是否存在電流,也無法分辨電氣設備是否帶電。針對這一情況,應有效的制定出與之相應的信號指示與信號標示,并加以完善。比如采取故障聲音與信號燈等各種提醒措施來嚴格控制與管理電氣自動化控制設備,只有這樣才能及時分析與掌握電氣設備的實際運行情況和具體生產情況,這不僅大大提升了電氣設備的日常維護效率,還有效縮短了人工處理故障時間。
3、電氣自動化控制技術的前景與未來發展趨勢
目前,隨著我國國民經濟的快速發展以及科技水平的不斷提高,工業企業的各種電氣設備生產工藝也得到了相應改進、完善與創新,尤其是在計算機技術運用方面更為突出,從傳統型發展轉變成智能化發展是必然趨勢,也只有這樣才能促進電氣自動化控制技術不斷向前發展。例如現階段的電氣自動化控制技術雖然已達到了自動化控制的目的,但在電氣設備的自動控制上仍存在著一些守舊觀念,還需對其采取有效性改進措施,以順利轉變成高效、便利和環保的控制方式。盡管當前的電氣自動化控制技術仍是把微計算機作為主要核心的網絡化自動控制體系,但在不同程度上均已表明電氣控制技術與計算機技術相同,所以在此前提與計算機技術快速發展的條件下,電氣自動化控制技術的前景與未來發展趨勢一定會十分光明,最終邁向科學化與智能化的發展道路。
4、結束語
由此可見,在我國社會經濟發展的過程中電氣自動化技術有著十分重要作用,它不僅有利于社會經濟的發展,還為我國工業企業的創造了較多的經濟效益和社會效益,而且還大幅度的提高了工廠在產品生產過程中的安全性,為我國的工業企業的經濟發展創造了一個健康、穩定、持續的發展環境。不過,從當前我國電氣自動化技術的發展情況來看,其電氣自動化控制技術在實際應用的過程中,還存在著許多問題,因此我們還要在不斷的實踐過程中,來對其進行相應的改進和完善,從而推動我國國民經濟的增長。
隨著我國人們生活水平的不斷提高,各類電氣的需求量也在不斷增加。在這一背景下,電氣工程發展進入了快車道,原有的電氣化技術存在著一定的局限性?;诖耍姎庾詣踊夹g在應用的廣度與深度方面都獲得了很大水平的提升。因此,本文從電氣自動化技術的內涵特點出發,探討其在電氣工程中的具體應用策略。對于促進該領域相關研究有著積極的借鑒作用。
一、電氣自動化的內涵
電氣自動化是科學技術發展到一定階段的產物,是充分借助現代計算機來對相關的電子元件進行自動化控制的總稱。電氣自動化有效的降低了原有的電氣工程成本,將電氣工程推向更加智能化方向發展。電氣自動化在發展過程當中逐漸形成了以下幾個方面的特點。首先,應用范圍日趨廣泛。由于電氣自動化技術本身所具有的優勢,因此,它被廣泛應用在電氣工程的諸多領域。可以說,在社會生產生活的各個方面,都能看到電氣自動化技術的應用。在具體的應用過程當中,電氣自動化技術越來越呈現出高端化、智能化、人性化的發展態勢。隨著其綜合技術指標的不斷提升,電氣自動化的技術也將給人們的生產生活帶來很多積極的改變。其次,對電子技術有較強的依賴性。電氣自動化技術需要借助電子計算機技術來完成相關的功能。無論是在信號的采集,還是在相關數據的處理都離不開電子計算機的輔助,可以說,現代的電子計算機技術的快速發展在客觀上也為整個電氣自動化水平的提升提供了良好的技術支撐。
二、電氣自動化技術在電氣工程中的應用現狀
從整體上來看,電氣自動化技術在電氣工程應用中得到了突飛猛進的發展。但是,由于諸多方面的原因,我國的電氣自動化技術在電氣工程應用中還存在著科學技術創新不足以及與國際合作交流機會不多、助推民生發展中作用不夠凸顯等方面的問題。具體來說,在科技創新領域,我國的電氣自動化技術雖然在某些專業方面取得了一定的成績,但是,無論是從技術的核心性上,還是技術專利的擁有量上,我國電氣自動化技術所具有的優勢并不是很突出,這充分體現出我國在科研創新領域還存在著一定的短板。其次,國際交流有待強化。科技是助推整個人類文明向前發展的主要動力。當前,我國在電氣自動化技術方面還在不同程度上存在著閉門造車等方面的問題,由于缺乏國際高水平的對話與合作,這在一定層面上嚴重影響了我國進行電氣自動化研發的前瞻性與創新性。因此,不斷加強國際交流與合作,是未來我國電氣自動化技術在電氣工程應用中水平的主要思路。最后,電氣自動化技術還需要更多的向民用方向傾斜。從整體上來看,我國很多電氣自動化技術主要聚焦高精尖領域,與一線的民生關聯度有待進一步的提升,讓科學技術更好的造福大眾的生活,改善他們的生活質量,是我國科技未來發展的重要落腳點。所以,從這個角度上來看,不斷的提高我國電氣自動化技術在民用領域的利用率是我國電氣自動化技術未來很長一段時間需要關注的主要方向。
三、電氣自動化在電氣工程中的應用改進策略
在上文中主要探討了電氣自動化技術的基本內涵與特點,圍繞其在電氣工程應用領域的不斷擴大,其在具體的操作過程中的穩定性上、安全性上、智能性上以及人性化上都面臨著諸多的挑戰。因此,本文在借鑒相關研究成果的基礎上,從以下幾個方面來探討今后提升電氣自動化技術在電氣工程中應用水平的具體實施策略。首先,注重技術創新。當前,科技發展日新月異,尤其是云計算、大數據等新興領域的發展,為電氣自動化技術的科技創新奠定了良好的基礎。當前,我國電氣自動化技術在電氣工程應用過程當中還存在著借鑒有余,創新不足的現象,尤其是一些電氣自動化技術的核心技術,還沒有擁有絕對的優勢。這不僅影響著我國電氣自動化技術的發展,也影響著其在電氣工程應用水平的提升。所以,在這一背景下,要加大電氣自動化技術科技創新力度,大力培養電氣自動化技術創新人才,為其搭建良好的技術研發平臺與環境。為電氣自動化技術創新以及電氣自動化技術在電氣工程中的創新應用提供必要的支持。其次,積極開展國際合作。在電氣自動化技術應用在電氣工程當中難免會存在一些技術層面的問題,一方面,我們需要攻堅克難,突破技術難關。另一方面,我們需要加大與國際電氣自動化技術相關組織的合作力度,通過他山之玉可以攻石的方法,來更好的縮短中國與國際電氣自動化發達國家之間的差距。例如,可以通過成立電氣自動化技術國際交流平臺的方式來定期的舉辦論壇,講座,經驗交流,學術討論等,在這一系列的舉措下,今后的電氣自動化技術在電氣工程中的應用將會得到更大層面的技術與理論支持。最后,不斷的從問題出發來解決當前在電氣工程應用領域中存在的諸多問題。例如,人工智能問題、遠程控制問題以及人性化的設計問題等等。通過這種方式,可以不斷的將電氣自動化技術不斷應用在民間領域,助推大眾生活水平的改善??傊谖覈窈箅姎庾詣踊夹g應用在電氣工程過程當中,需要不斷的在技術創新領域、國際交流與合作領域以及滿足公眾電氣工程需要領域進行諸多層面的提高。只有這樣,我國電氣自動化技術才會更好的發揮出其應有的價值與作用。
四、結語
本文主要探討了電氣自動化技術的基本概念與特點,以及當前當前電氣自動化技術在電氣工程中應用的現狀。在此基礎上探討了電氣自動化技術在電氣工程應用中的改進策略,希望本文的研究能為我國電氣自動化技術在電氣工程相關問題中的研究提供一定的借鑒。
【關鍵詞】電氣自動化 電氣工程 應用
近年來,隨著我國經濟社會和科學技術的迅猛發展,電氣自動化技術不斷成熟,電氣自動化在各領域的應用已經得到人們的認可并逐漸成為新的發展方向和潮流趨勢,在此情況下,電氣自動化技術在電氣工程領域也得到了巨大發展。電氣工程與日常的生產生活密不可分,使用電氣自動化技術不僅有助于節約施工的人力、物力、財力和時間,還能提高工程的建設效率,對其加以研究具有重要的現實意義。
1 電氣自動化技術在電氣工程中的應用現狀
1.1 電網調度的自動化應用
電氣自動化技術在電氣工程中的應用范圍很廣,其中,最重要的一方面是是實現了電網調度的自動化。電網調度的自動化大大節約了時間和人力成本,運用計算機網絡將整個系統中連接起來,包括調度中心、工作站和變電站等,計算機網絡能夠使整個系統實現自動化調控和管理,具有自身的優越性和高效性。實現電網調度的核心和關鍵在于調度中心有一臺與所有設備相連并且全部覆蓋網絡的計算機,除此之外,還需要有高效的中心服務器,這些設備和技術是實現電氣自動化的核心和關鍵,相當于電氣自動化的心臟和大腦。電氣自動化也離不開大屏顯示器和擁有較高素質與技術的團隊,他們是電氣自動化得以實現的保證。電氣自動化技術的應用不僅可以有效提高電氣工程效率,而且可以實現對電氣系統的運行情況進行實時監控,并作出科學評估,在此基礎上,還能對電力負荷情況作出預測,然后進行調度。為最大限度的滿足當前用戶的用電需求,電工工程應該實時收集、整理和分析相關數據,分析結果是調動電網電力的主要依據。
1.2 電站的自動化應用
以往的變電站操作大部分工作需要人工完成,在監控和信息反饋方面也是由人工完成,數據的收集、整理和分析也同樣是人工完成,這不僅耗時耗力,浪費人力資源,而且在工作過程中,由于各種人為因素,不可避免的會發生錯誤,由于由人工進行監控,不可能實現全局性的直接監控。與以往傳統的變電站操作相比,運用自動化技術具有不可比擬的優越性。它取代了以往的控制技術,不再選用電話人工進行操作,與之前相比,監控技術和能力更加強大,能夠有效提高變電站效率和運行水平。以往的電磁表裝置設備被網絡計算機代替,通過引入強大的計算機技術,操作和監視都能夠通過屏幕看到,傳輸數據信號時采用計算機電纜,運行和管理方面的自動化水平大大提高了。
1.3 發電廠測控系統的自動化應用
對發電廠測控系統實現自動化具有重要意義,發電廠的分散測控系統通常運用分層分布的形式,主要通過數據高速通訊網、以太網、控制監控單元以及遠行工作站構成,這些是分散監控的必備要件,通過它們才能實現分散測控。工作站的種類有兩種,一種是運行員工作站,一種是工程師工作站,工作站的主要目的是提供人機接口,過程控制單元的主要作用是運行員工作站發送和傳遞各種信息,與此同時,還要負責接收來自工作站的各種指令,過程控制單元還能夠實時顯示設備的運行狀態,是否出現異常,對相關參數予以顯示和打印,同時還能輸出信號,這樣就可以進行執行機構的驅動,從而對全過程進行控制、檢測以及連鎖性保護。
2 電氣自動化在電氣工程中的設計理念
2.1 集中監控式設計理念
監控式設計理念在電氣工程中有廣泛的應用,電氣工程的系統設計較為簡單易操作,它的運行和維護也較為簡單,控制站方面沒有特殊的要求,電氣工程的工作原理在于處理器的功能強大,多種多樣的功能全部都集中在同一種處理器上,通過處理器進行工作,這樣一來,處理器就不堪重負,處理器上負載的功能越多,處理工作的速度就越慢,在一定程度上極大的影響了工作效率。當監控各類電器設備的時,監控對象越多,主機的冗余就越低,這樣將導致電纜數量的不斷增加,投資成本也提高了。長距離電纜也不利于系統可靠的運行。綜合來看,集中化監控式理念在電器工程中的應用較為普遍。
2.2 遠程監控式設計理念
遠程監控的最大特點在于靈活可靠,通過遠程監控,可以大大減少電纜的運用,這樣大大降低了施工成本和各種材料費用。但是遠程監控較為適用于小型電氣工程,對于全長電氣自動化控制系統并不適用。
3 電氣自動化在電氣工程中的發展和應用前景
首先,實現電力一次設備智能化發展。一次設備和二次設備的連接需要大電流對電纜和強信號電力電纜的控制實現,但是電力一次設備的智能化還不足以適用于這種情況,只有通過二次設備的輔助功能才能實現整體設計布局,這樣一來,將發發節約控制電纜和電力信號的電纜量。其次,實現電力一次設備的在線監控。在監視設備的在線運行狀態時,還要預測一些數據的變化趨勢。最后,實現光電式電力互感器的發展。未來光電式電力互感器需要解決的問題有很多,這些問題同時也是未來研究的主要方向。
4 總結
在電氣工程中廣泛的使用電氣自動化技術是時展的必然,也是未來的潮流趨勢,電氣自動化技術在電氣工程中的應用,不僅大大提高了各類設備工作和有效性和效率,將信息化和網絡化引進整個工程,還使得各類數據的采集、整理和分析更加便捷準確、科學,這在一定程度上適應了時展需要,也體現了科學技術的應用價值。
參考文獻
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關鍵字:
電氣自動化技術;電氣工程;應用
隨著科技的不斷發展,電氣自動化技術實現了較大的進步,是電氣工程中的使用逐漸提高,領域實現拓展,發揮了不可替代的作用。因此,要大量推動電氣自動化技術在電氣工程中的應用,加大研究力度,促進電氣工程更快地發展。
1電氣自動化的概念及發展方向
動化為技術的一種,是電氣化發展到一定階段的必然,實現了電氣與自動化的有機融合,是新技術的代表,也是一種具有基礎性作用的知識,主要包含電氣、自動化以及電氣設備自動化技術。電氣自動化彰顯很多優勢,如,維護電氣系統的有效、穩定、可靠運行;促進整個電氣行業邁向新的發展階段;有效提升電氣行業的經濟收益;電氣自動化技術具有較強的適用性,涉及諸多領域的知識,能夠方便操作。隨著科技的不斷創新,經濟全球化的趨勢增強,各行各業都重視對外資的引進,加強合作,很多電氣企業也不斷加強電氣自動化,目的是實現自身行業競爭實力的增強。為此,為了實現利潤的增加以及社會地位的上升,要重視技術改造,推動電氣自動化技術的發展,實現與世界行業先進技術的接軌。
2電氣自動化技術在電氣工程中彰顯的優勢
2.1結構相對簡易,便于全程操作著電力行業影響力的不斷擴大,傳統的電力結構彰顯不足,問題越來越突出。為了實現對電力系統結構的全面優化,對功能進行完善,需要依靠自動化技術來完成,以其為主要動力,在根本上提升整個電力系統的總體水平。電氣自動化技術在整體性能上比較簡潔,有利于操作人員的進行高效的操作,簡化流程,在根本上提高電氣工程的運用水準,促進電氣工程的長遠發展。
2.2具有高性能的結構系統當前的電氣自動化技術明顯優于傳統的電氣基礎,結構方面比較健全,設備種類多,功能齊全,技術應用的領域較為寬闊。對于傳統的電氣技術,已經很難滿足電氣工程的實際發展步伐,很難與時俱進,與當前高速發展的社會環境不相適應,滯后于電氣設備的發展速度,因此,要重視對電氣技術自身結構的優化,完善電氣設備的類型,更新換代相關技術,促進電氣工程的持續發展。
2.3具有較強的適應性對于電氣自動化技術,與傳統電氣技術的顯著不同就是不需要較多的人員進行操作,而且對電氣系統具有較強的適應能力。另外,操作流程較為簡單,效果明顯,效率較高,與電氣行業的需要十分匹配。電氣自動化技術的適應力在很大程度上提高了整個技術的效率。
3自動化技術在電氣工程中的具體運用
根據當前自動化技術發展的實際狀態,核心元素包含自動電壓、動力機械以及自動發電量的制系統。由于電氣工程具有加強的復雜性和系統性,涉及諸多流程和環境,程序繁雜,運用先進的自動化技術,能夠實現對管理制度和管理方式的優化,簡化相關操作,提升施工品質。
3.1自動化技術在變電站中的主要應用體現將自動化技術運用到變電站,能夠極大緩解用人壓力,減少人員使用量,簡化操作步驟,使得整個電站的工作效率得以增強,降低誤差發生的頻率。同時,在電氣自動化技術的支持下,有利于提升管理者的對整個變電站的監管,強化實時監控,及時發現電站中存在的安全問題,迅速、及時地作出處理決策,在根本上保證電站運行的穩定性和可靠性。隨著電氣自動化技術的不斷更新,其在電站中的應用將更加突出,應用在更多的流程和環節中,同時,也有效提升電站的管理水準。因此,為了實現電氣自動化的順利應用,需要對相關技術進行不斷開發和研討,對運用中的技術難點進行不斷解決,為整個變電站的安全、穩定運行提供堅實的保證。
3.2電氣自動化技術在發電場中的有效運用在電氣自動化技術中,比較突出的技術為分散測控系統,這一技術的應用,在發電場中的表現尤為突出。對于這一系統,在具體運行中,實現了測控過程的層次化,聯合相關的通訊、太網和遠程,建立了綜合性較高的網絡體系,實現對各個工作單元和整個系統的全程監控,在運行中體現過程,有助于操作人員進行高效的控制,同時,這一系統還能夠及時對接收到的信號進行打印,便于人員進行系統運行的合理分析,簡化了操作過程,提高電氣工作的效率。在火電廠中,其集中優勢是實現了爐、電、機運行的統一性和一致性,借助監控裝置,能夠實現對相關數據和信息的有序整理,對操作中的安全隱患進行了及時的消除。而在水電廠中,這一系統的應用主要體現在設備自動化方面,為其穩定運行奠定基礎。
3.3電氣自動化技術在電網調度中的應用體現在電網的調度工作中,電氣自動化技術應用比較突出。其系統構成為硬件和軟件,借助信息網絡,達到對不同業務類型的及時調度和監管,強化電網自動化進程。在具體操作中,實現對電網中各種類型電站的有機聯系,達到自動調度,及時監控。借助電氣自動化技術,電網調度自動化發展的進程被極大推進,有助于相關數據和信息的獲取和分析。
3.4電氣自動化技術在配電系統中的具有表現在配電系統中,電氣自動化技術的使用相對較少,規模不大,但是,隨著技術的不斷進步,其進行普及的速度將急速增加,將不斷加大對配電模式的集中控制,實現與配電管理模式的有機結合,強化模式的選擇、站點的聯系,形成統一、集中的自動化系統,保證配電系統的安全運行。
4結束語
綜上,隨著電氣自動化技術的不斷的發展,極大拓展了其涉獵的領域,在具體運用過程中,要增強應用強度,充分挖掘其內在潛力,與此同時,加強技術交流與合作。提高自主創新的能力,全面提升運行效率,推進電氣工程的安全運行進程,電氣工程在社會建設中的作用能夠得到更大的發揮。
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1.1應用選型原則
選擇恰當的自動化設備是確保電氣自動化技術在供電系統中有效應用的重要物質性前提。因此,在供電系統電氣自動化技術應用設計的過程中,首先要遵循相應的選型原則,即主要從遠程調動及自動化系統監控的角度進行自動化設備功能選型,亦要注重自動化設備選型接線的簡便性以及性能的穩定性、價格的合理性,以便于日常運行過程中的維護。
1.2應用設計原則
在將自動化技術應用到供電系統的過程中,要遵循以下方面的應用設計原則:一是開關設計原則,即在供電系統中,對于需要遠程操控的計算機監控系統開關,必須選用同時具有遠程分閘和合閘功能的智能開關,以便于計算機監控系統遠程操作功能的順利實現;二是繼電保護原則,即在供電系統規劃設計中,要綜合考慮變壓保護和綜合電氣自動化技術在機電保護裝置中的應用,以便于實現繼電保護裝置效用發揮的最大化。
2供電系統中電氣自動化技術應用設計的重要性
供電系統中電氣自動化技術應用設計的重要性主要體現在以下方面。
2.1有利于供電系統電力管理目標的實現
將電氣自動化技術應用到供電系統中,不僅可以有效提高供電系統的信息化技術水平,亦可以實現對供電系統運行的連續性、自動化和智能化監控,從而使得相關工作人員可以隨時掌握供電系統的運行狀態,使整個電力系統形成一個完整的有機整體,從而更好的實行對供電系統的管理控制工作,實現供電系統的電力管理目標。
2.2有利于實現供電系統中設備運行的高效率、低成本
在供電系統規劃設計中應用電氣自動化技術,不僅可以將無功補償技術、節能結束等相關技術與電氣自動化技術進行有機結合,亦可通過節能機械設備的選用實現供電系統運行的低損耗,并有效對供電系統中的超負荷運行進行調整,實現供電系統中設備運行的高效率、低成本。
3電氣自動化技術在供電系統中的應用設計方向
3.1供電系統綜合自動化技術與智能保護的應用設計方向
隨著我國電氣自動化技術以及供電系統自動化保護理論的不斷發展,微機技術、綜合自動控制技術以及網絡通信技術等相關技術在供電系統中的電氣自動化保護裝置中得到了廣泛的應用,不僅實現了供電系統電氣自動化保護裝置控制的智能化,亦有效提高了供電系統電氣自動化保護裝置運行的安全性和效用性,而基于綜合自動化技術的綜合自動化保護裝置則在不同電壓等級的變電站中得到了廣泛應用。
3.2供電系統自動化實時仿真系統的應用設計方向
供電系統自動化實時仿真系統是電氣自動化技術在供電系統中應用的重要方向之一,其是在實時仿真建模以及負荷動態特性監測等相關研究的基礎上發展起來的,并隨著電氣自動化技術在供電系統中應用的逐漸成熟而引入了實時數字模擬仿真系統,為供電系統的暫態試驗、穩態實驗等營造了良好的實驗環境,并經過實驗提供了更加接近供電系統真實運行狀態的實驗數據,為新裝置的實驗測試提供了安全、穩定以及可靠的實驗條件。
3.3供電系統人工智能的應用設計方向
專家系統、模糊邏輯等都是供電系統人工智能的應用設計方向,并隨著電氣自動化技術的逐步發展和完善,并廣泛應用在供電系統及其相關元件中,主要包括供電系統的運行分析以及元件故障診斷等;與此同時,隨著供電系統中相關智能控制理論研究的日益成熟和完善,人工智能逐漸與機械智能等結合在一起,不僅有效提高了供電系統的智能化和自動化水平,亦大大提高了供電系統的穩定性。
3.4供電系統配電網電氣自動化的應用設計方向
電氣自動化技術在供電系統配電網中的應用設計相對而言,比較成熟,且截止到目前,已達到國際的標準規范。電氣自動化技術是實現供電系統配電網電氣自動化的關鍵性技術,該技術在配電網電氣自動化中應用的最大創新之處在于,其將高級現代化軟件、配電網信息一體化技術以及數字化技術等相關技術進行有機融合,克服了傳統配電網系統技術路由以及載波消耗等技術的缺點,有效提高了供電系統載波接收的精準度。
4供電系統中電氣自動化技術主要的應用設計
就目前我國電氣自動化技術在供電系統中的應用設計主要體現在以下方面。
4.1供電系統電氣自動化集中監控的應用設計
電氣自動化技術在供電系統中應用的最大優勢在于其具有操作靈敏性、遠程跨界操作方便等方面的特點,且以電氣自動化技術為基礎的供電系統電氣自動化集中監控系統設計相對較為簡單。但值得注意的是,電氣自動化集中監控系統是由統一處理器對相關數據進行搜集和整理,這就導致處理器的功能處理任務較為繁重,且速度較為緩慢;與此同時,由于要對供電系統運行過程中的電氣設備運行狀態進行全面的監控,不僅會造成主機冗余下降,亦會導致電纜數量的增加,加大投資成本;此外,長距離電纜亦會影響影響到電氣自動化集中監控效用的發揮。因此,在供電系統電氣自動化集中監控系統設計的過程中,要考慮到相關因素對系統功能發揮的影響,以便于保障電氣自動化集中監控系統運行的穩定性、可靠性以及安全性?;诖耍姎庾詣踊斜O控系統被常用在小型電氣自動化監控中,并沒有在全場供電系統中得到廣泛的應用。
4.2外電纜設計和電力監控器的選擇
基于電氣自動化技術在供電系統應用的逐漸成熟,變配電站中的外部電纜設計越來越簡便,不僅能滿足變配電站的功能需求,亦降低了設計成本。就目前我國變配電站外部電纜線的設計來講,一般只有兩部分構成:一是額定電源為220V的交流電源線;二是通信電纜,常用的主要有兩種類型,即屏蔽電纜和雙芯屏蔽雙絞線。值得注意的是,在進行選型的過程中,一般每種類型的通信電纜都需要選用兩對,其中一對正常使用,而另一對則用于備用,以備不時之需。而在對電力監控器進行選擇的過程中,要著重考慮兩方面的因素:一是電力監控器的抗干擾性;二是電力監控器運行的穩定性和可靠性;此外,在供電系統電力監控器具體選型的過程中,要根據供電系統的電源類型進行選型,具體表現在:一是當供電系統為220V的直流電源時,一般選擇直流屏作為電力監控器,以便于供電系統進行集中供電;二是當供電系統為10kV以下時,在進行電力監控器選型的過程中,既要考慮到供電的集中性,亦要考慮到設備的監控功能。
4.3變壓電站綜合電氣自動化系統的選用
就目前電力市場的生產狀況來看,存在眾多變壓電站綜合電氣自動化系統設備的生產商,且各生產商所設計和生產出的電氣自動化系統設備標準、參數等各有不同,如國外比較好的西門子等。但是值得注意的是,在進行電氣自動化系統設備選型的過程中,一定要考慮到我國供電系統的具體情況以及其對電氣自動化系統設備的功能性需求以及相關參數要求,以便于所選用的設備能夠正常應用在我國供電系統中,滿足網絡互聯、數據庫建設等方面的功能需求,以為供電系統中電氣自動化技術的進一步應用提供相應的參考和支持。
5電氣自動化技術在供電系統中應用設計的發展前景
隨著電氣自動化技術在我國供電系統中應用設計的逐漸成熟以及領域的不斷擴大,其具有廣闊的發展前景,體現出以下方面的發展趨勢:一是電氣自動化技術在我國供電系統中應用設計的國際標準化,如IED在我國供電系統中應用的兼容性和信息共享性等已達到國家標準;二是以太網技術的應用,該技術具有數據傳播速度快、數據載量大等方面的特點,其在滿足供電系統通信實時性方面具有較大的優勢,在供電系統中的應用前景較為廣闊;三是電氣自動化技術與數字化、信息化等相關技術的有機結合,并在基于大量信息的基礎之上,組合成由多維空間信息、動態變化信息以及高分率信息共同構成的電氣自動化數字地球,創新了電氣自動化技術在供電系統中的應用。
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
1、將電氣自動化應用于電氣工程中的原則
1.1、信息化原則
信息化原則不僅是當前時展的必然要求,也是電氣系統運行效率得到有效提高的保障。
1.2、可靠性原則
隨著電力需求的不斷提高,電氣工程的安全、有序運轉,是我國經濟實現穩定增長的基本前提。將電氣自動化應用于電氣工程,不僅能夠進一步簡化電氣工程中的操作步驟,還能有效實現對電氣系統各部分的實時監控。
1.3、經濟性原則
電氣自動化在應用過程中,應遵循經濟性原則,促進電氣工程整體經濟效益的提高,使電氣工程更好地服務于人們的日常生活,進一步為各項生產活動提供便利。
2、電氣工程中的電氣自動化工作存在的問題分析
2.1、電氣工程及自動化設計的問題
電氣工程自動化由發展工業革命發展而來,首先應用于工業。經過不斷發展,電氣工程自動化慢慢延伸到商業等其他領域,由于商業利益最大化及安全工作并不完善,在商業等領域的開發中,數據的安全性問題越來越受到人們的重視。各商業等部門在進行信息的交流及產品交流時,技術水平、數據獲得等存在差異,加大了各領域的交流難度,存在一定的安全隱患。
2.2、電氣工程及自動化工作的效率問題
效率是生產力的關鍵。在自動化快速發展的今天,人們越來越重視工作效率問題,它對工程的效果有著很大的影響。在今天這個快的節奏中,工作效率甚至被視為工業的生命。落后就要淘汰,因此,電氣工程自動化必須提高工作效率。由于技術的不同,掌握技術的不同,各個企業在工作效率存在差異,要想提高企業的競爭力,提高工作效率已成迫在眉睫。所以,要想樹立自己的有競爭優勢,就必須提高自己的工作效率。
2.3、在工作過程中能源利用問題
在今天的工業發展中,電氣工程已成為工業生產不可或缺的一部分,它已經是保證工業生產正常運行、實現預期目標的重要基石。在技術不斷發展的今天,設備不斷更新,輕型化、方便化、智能化的設備不斷被運用到生產、工作中去,電氣工程中的地位也越來越高。但是在工業生產中,眾口難調,電氣工程往往需要適應各個方面,滿足各種需求,在能源利用問題上就顯得不盡樂觀。電氣工程在節能方面的問題以在建筑電氣節能設計和使用為主,另外還有一些本身內部的因素及一些不可避免的因素影響。眾所周知,電氣工程它是工業生產的核心與關鍵,隨著工業生產智能化、科技化的不斷發展,電氣工程的作用越來越明顯、越重要,電氣工程的質量與水準將和工業生產緊密聯系在一起。因此,提高能源利用率將為工業生產帶來質的飛躍,不但能有效降低成本、提高競爭力,還能保護環境。顯然,就目前的狀況,技術人員還需更加努力。
2.4、電氣工程及自動化存在安全質量性問題
電氣工程及自動化在實際運用中存在許多安全問題,比方說在數據傳輸方面、數據獲取方面、安全防護等方面存在問題。問題的來源是由于許多商業部門、工廠只注重結果,簡單認為質量問題與結果相關,而忽略了生產過程及電氣工程的質量檢驗,他們沒有對電氣工程實際運行情況做詳細的考察及關注,只是加強了質量的管理輕視了質量的檢測,這樣的做法,重視了表面忽略了一些細節的東西,從而對工業的安全生產不能提供百分之百的保證,工程質量也難以達到要求,所以要加大重視安全質量問題。
3、電氣工程中的電氣自動化技術應用探討
3.1、變電站及配電自動化的應用
變電站自動化技術是采用現代通信技術、先進的計算機技術、電子技術以及信息處理技術,實現對變電站的二次設備的重新組合和優化設計,從而減少了人力資源的浪費,減低了變電站及配電站工作人員的工作強度,提高變電站及配電站人員的安全性及整個系統運行的有效性。不僅如此,變電站自動化技術還可以多層次、全方位地對多種電氣設備的運行狀況進行安全檢測以達到高效控制的目標。在實際的應用中,主要通過新型的設備代替以往的電磁式裝置從而使得現場的監視操作更加智能化、可視化。變電站自動化除了滿足變電站運行操作任務外還作為電網調度自動化不可分割的重要組成部分,是電力生產現代化的一個重要環節。隨著對科學技術的應用以及監控設備的更新,種綜合性的自動化監測系統能夠提高變電站運行的穩定性,降低運行維護的成本,高質量輸電過程,經濟效益提高很多。
3.2、在電網調度自動化中的應用
在電力工程中,電網的總調度能夠通過大屏幕顯示器、計算機服務等自動化系統對電網進行遠程監控。根據電力工程中電網的運行情況進行分析,監控電網的實時狀態。通過各個分系統傳送的電力工程中的生產數據、控制發電的數據,對電力工程整個系統進行評估、調配和預測,從而減少了電網在運行過程中出現的電力故障及異常情況,通過電氣自動化技術能夠及時作出判斷,檢測更加及時。從而減少了電力工程中危及人身安全和設備安全的事故。另外,通過電氣自動化技術還能對整個電網進行實時監測和分析,調度從大屏幕上可以清晰的采集信息,找出電氣事故的發生地并提出應對措施,防止事故的擴散,減低影響。
3.3、分散測控系統自動化的應用
在電力工程的發電廠分散測控系統中,通過太網、過程控制單元、工程師工作站、高速數據通訊網等對分層對電廠的生產狀況進行測試和控制。經過過程控制單元可以在生產運行的過程中通過接受熱電阻、熱電偶、電氣量等信號,處理運算的結果、參數等,通過這種方式對電網進行監控,從而提高電氣自動化在電力工程中的檢測、保護和控制功能。
3.4、計算機自動化的應用
電氣自動化技術在電力工程中的應用主要是引入了計算機操作系統,通過微型計算機讓整個電力系統自動記錄、反饋電氣設施的實際工作情況。同時,對反饋信息進行的誤差判定。加強軟件的查找、分析、測算的應用,從而在電力工程中實現操作技術的使用性,更加便于電力工程的管理。在電氣自動化技術中還要注意對監控方式、現場總線監控進行設計。只有全面加強電氣設備的監控信息及監控方式,才能提高監控系統的效率以及整個系統穩定性、可靠性。
總言之,電氣工程及其自動化技術在現代工業中的地位不斷地提升,而在電子信息技術日新月異的發展中,并且伴隨著人們對生活質量要求的不斷增高,社會的不斷進步,電氣工程的技術人員也面臨著巨大的挑戰。只有更加注重自動化的水平,更加注重工程的質量管理措施,和更加注重科技的創新,才能夠促進電氣工程及其自動化技術的發展,使得該技術能夠實現自身的快速發展,在國民經濟中發揮重要的作用。
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1 我國電氣工程中電氣自動化技術的發展概況
電氣自動化的發展得益于信息技術的不斷提高,隨著信息技術的不斷完善,電站信息處理能力快速提高,并開始涉獵互聯網技術,讓供電監控以及電力調度自動化邁上了新的臺階,電力產品趨于開放化及網絡化,各種智能自動技術持續更新,用更少的電力電纜換來了更優質的電力供應服務,配電設備占地面積不斷縮小,節約了空間成本和建設投入,且設備工作效率與集成功能卻有了質的飛躍,配電自動化技術帶來了靈活的配置選擇,提高設備之間的兼容性并降低了維修維護難度,配電可靠性大大增加。我國近幾年開始將嵌入式產品應用到電氣工程,比如嵌入式操作系統、嵌入式微處理器、嵌入式以太網等,為電力系統配備了更多高科技產品,推動了電力系統測量與控制以及繼電保護的自動化進程,數據采集與傳輸等通信設備一再更新,相關硬件及應用程序朝結構簡化的方向發展,信息處理能力更高,速度更快,功耗與損耗持續降低。總之,我國電氣工程自動化技術正處于全面發展時期,前景廣闊。
2 電氣工程中電氣自動化技術的表現方式
從整個電力系統的運用視角來看,電網調度實現自動化后,才能保證電網系統能正常供電與發電。并且使電網調度自動化的方式,能確保電氣工程生產自動化與現代化管理。在技術條件的大力支持下,電氣工程實際工作中牽涉到的電力調度自動化技術是運動裝置系統、調度主站系統。根據上面談到的配置結構,一般來講,電氣工程經由電力調度自動化技術,達到以下2個方面的效果:①持續穩定監控電網系統正常運轉的動作、運作狀態。專門負責電力系統調度方面的人員,對電網系統運轉的潮流指標、電壓指標、負荷指標與周波指標等開展全方位的控制與監督管理,確保在整個電力系統運轉狀況下其他設備運轉情況和每一項工況指標都全面得到反映。通過使用電力調度自動化方面的技術,能保證監控指標符合相關的操作規范,保證電氣工程終端使用在電能資源、水資源以及汽能資源等方面,能實現穩定與滿足。②能保證電網運轉狀況下相關安全事故的分析與處理。采用電力調度自動化技術,能保證電網運轉情況下相關安全事故的分析與處理,經過了大量的實踐方面的經驗表明,整個電網運轉情況下出現的運行事故,該事故出現因素是非常復雜的,并且一大部分安全事故表現為順發行狀態,如果在實踐工作中,并不能針對運轉中的額安全事故進行科學的識別與處理,就會導致電網系統在覆蓋的整個范圍內,不能確保用電設備的安全性,并且電網系統的相關管理人員人身安全也會受到一定程度的威脅。
3 電氣工程中電氣自動化技術的設計原則
在電氣自動化設計中主要遵守的原則有六點,分別是:最大程度的滿足生產機械和工藝對電氣控制的基本要求;滿足控制要求為主要目的提倡整體方案的簡單、經濟、安全;處理好電氣和機械之間的關系,同時考慮設計成本因素;從經濟性、技術性的角度選擇最適合的電器元件;設計應經過嚴格的質量和安全測試;在現有生產技術條件下大規模的生產和應用并保證使用和維護比較方便。
4 電氣自動化技術在電氣工程中應用
4.1 供電狀態自檢
從電氣工程使用的視角來講,狀態檢測技術即為電氣工程狀態檢測技術,具體來是通過運用電氣工程設備資產管理系統的方式,切實發揮好狀態監視和故障診斷方向有關綜合性使用的功能,提供相關的狀態檢修所對應的設備自身的綜合使用方面的綜合功能,提供相對應狀態下檢修所對應的設備在正常運作的狀態下的信息和有關數據,并且也需要全面結合相關數據來完成對電氣工程相關運作設備狀態和可能存在的隱患或者是故障問題,展開全面的有針對性的檢測。根據這一方式,能將傳統的故障檢修模式轉變為新狀態下的檢修方式。從實踐應用的視角來講,將狀態檢修方面的技術運用到電氣工程內,能確保電氣設備的安全性與穩定性,并且也讓定期檢修作業模式下,可能的缺陷和遺漏性方面的問題能得到全面的解決,進而確保運作地安全性。
4.2 計算機控制
電氣自動化技術在一定程度上是通過計算機來進行控制的,供電單位在電氣工程中電氣化自動化技術就是使用計算機來進行控制,在電氣工程中所起到的作用是非常的。計算機控制系統在一些方面還有可以進一步提升的重大空間,在計算機軟件方面還需要進一步更新,并且從理論方面來說,也會實現持續發展。計算機控制軟件用到供電的整個過程內,不管是配電的自動化、發電自動化以及綜合變電站自動化等,都需要計算機控制軟件的有效幫助,將科學的程序編入計算機軟件后,采用計算機操作系統來實現電氣工程的自動工作,并且可以一直維持該狀態。
4.3 電網調度的自動化
以電網調度的中心服務器、打印設備、大屏幕顯示器、工作站和相應的計算機網絡共同組成的電網調度自動化系統是一種通過電力系統專屬的局域網將在系統可調度范圍內的發電廠、下級電網調度中心和測量控制設備等變電站終端實現有效連接的自動化系統。在現代的電網調度領域中,電氣自動化技術發展著重要的作用,主要表現方面有對電力系統的運行狀態進行實時評估和依照累計獲得的數據對電力負荷進行預測,并在這個基礎上實現有關經濟調度和發電控制的自動化,然而一般的只有在省級以上的電網中才會出現這種要求的許可。對數據進行實時的采集和處理和監控是電力系統在生產過程中的主要內容,在獲得數據支持的情況下把握好電網的運行狀況和安全情況,保證其可以很好的適應現代電力市場的實際運營需求。
4.4 就地控制技術
就地控制技術通過采用電壓加時限對故障進行檢測,當電壓加時限的重合器進行反復重合之后,就能及時的對故障進行隔離。整個過程中,就地控制技術的工作原理為:饋線的故障達到無法挽回的程度時,電壓加時限上的重合器無法成功進行合閘,出現跳閘。此時,發生故障的兩端的負荷開關因沒有電壓的支持而分開,使重合器再次重合。為順利完成對故障進行隔離的工作,使用的負荷開關都設定了一定的限制時間,一旦出現饋線故障,負荷開關的延時受限制時間的控制就會自動閉鎖,達到安全的隔離故障段,此時,將電壓加時限上的重合器合閘與開關進行連接,便可恢復電路的正常運轉。
4.5 配電自動化
同調度自動化相比,配電自動化的規模較小。配電自動化是一項集合了現代控制技術、計算機技術、數據傳輸、設備管理等方面為一體的綜合信息管理系統。配電自動化的目的是改進電能質量、提高供電的可靠性、向用戶提供優質的服務,并減輕運行人員的勞動強度,以實現經濟運行的目標。目前我國多采用了后兩種模式,并使用了分布式總體結構,將主站和子站通過網絡進行聯在一起,從而形成統一的配電自動化系統。
5 結束語
電氣自動化技術是電氣工程中常用的應用技術之一,是通過各種具有自動控制與檢測功能的裝置的結合,來實現對于電氣系統的實時監測與自動調節、控制以及管理,從而達到電氣設備功能自動化的同時盡可能保證電氣系統的安全穩定運行。電氣自動化技術的合理應用,將完成機組運行監控維護的高效處理,降低電氣自動化技術的能源消耗量,提高電氣自動化技術的整體工作效率。
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言:工業企業電氣自動化技術簡稱電氣自動化技術,由于具有在生產中反應速度快、能量綜合平衡、臨界點穩定工藝等優點在生活中受到廣泛的應用。伴隨著信息化的更新,工業得到快速發展,在化工行業中,對電氣自動化技術的要求相對更高。
1 火力發電廠電氣自動化技術應用
石油工業在勘探石油-開采石油-加工石油這一系列的過程中,都離不開電氣設備。電氣設備為生產提供了動力和控制,石油石化行業對生產過程中的電氣產品要求相對特殊。石油石化行業應用的電氣設備大致上可以分為電動裝置、電加熱裝置及控制系統三大類,能用到 40 多個電氣設備產品。石油石化行業不僅需要先進的工藝等技術因素,還很注重原料及裝備,不僅僅只有機械設備、反應設備為石油石化企業提供生產的動力及控制,許多的電氣設備也都投入了應用。目前許多的大型化工企業都已經建設了自備電廠及廠用變電站。
電氣自動化技術系統的優勢與特征
電氣自動化系統為火力發電廠的服務運行提升了效率,人們逐步加大了對自
動化電氣系統的監控研究,就是要將自備電廠的低壓用電電氣系統進行科學的分析并加以控制、保護。目前網絡化、信息化、數字化的技術優勢方便了對其進行集控管理,簡化了工作人員的勞動量,將火力發電廠的信息化發展、自動化服務運行水平大大提升了,并且保證了電氣控制生產的安全性、可靠性。
1.2 應用電氣自動化技術的必要性
爐、機系統的簡單性控制是電廠在傳統生產中集散控制的側重點,電氣安全保護系統是可以獨立運行的。廠用的自動勵磁調節、切換電源等裝置均與 DCS 系統之間存在優先的交換和信息訪問量,由于能夠將整體自動化電氣系統反應出來的信息量不多,造成進行電氣系統運行管理的操作人員存在很多的不便之處,不能運用較為快捷、便利的系統操作模式,電廠一旦發生突發的安全事故不能及時準確的進行分析并及時進行有效的解決。因此需要將電氣系統的自動化水平加以提升,摒棄傳統的一對一硬接線進行信號采集的模式,采用較為智能的設備與現場總線技術方式有機結合,構建并完善電力系統的綜合通信網絡,切實的將自動化電氣系統管理水平提高。
1.3 自動化技術系統的配置應用
智能化遠程控制、集中控制以及現場總線系統控制方式是電氣自動化系統配置的應用主體。智能化遠程控制利用硬接線電纜將采集柜和現場的信號進行連接,并利用光纖、雙絞線等將 DCS主機和采集柜進行連接,這種方式將電纜材料極大的節省了,簡化了安裝環節,降低了操作成本,有效降低了控制面積,將整體系統的可靠性和智能型提升了一個較高的層次,實現了自檢、數據處理及自校正等功能。集中控制主要是通過利用現場的電氣饋線設置設備的接口,然后采用硬接線電纜合理連接集散控制系統的通道,實施對發電全場的監控。其具有良好的維護運行效果,較為快速的對應速度,針對監控站實施的防護水平適中,DCS 的系統成本造價也相對合理等特點。
1.4 電氣自動化系統技術發展的趨勢
電廠的電氣自動化技術在實現了監控、測量、保護目標三者于一體的功能同時還將太網和現場總線技術系統一體化的網絡,運用分層分布的方式實現對整體系統的監視、控制,將信息通信和數據采集推向了更為先進的領域,有效擺脫了下層功能依賴上層網絡和設備的硬傷。電廠內含監控技術已經可以和相關類的監控系統實現良好的數據交換,能夠對電廠的運行生產進行實時的動態控制及信息化的控制與管理。ECS 監控系統將逐漸取代傳統的操作系統,實現控制的科學性及管理的智能化轉變,實現控制系統的一體化測量,推動網絡智能化管理綜合發展?;谔W的綜合優勢,電廠還將實現綜合的自動系統化功能。
1.5 電氣自動化技術的創新應用與管理
1.5.1 實現了監控運行一體化模式的轉變,使 DCS 系統能夠分析、匯總整體機組的信息狀況和運行參數,最大限度的將機組潛力發掘出來,并激發了系統自身的控制功能,將控制時進行了合理的縮減,簡化了控制系統。單元化統一火電機組方便了信息的采集和提供,對電網的系統管理運行進行了強化,大大提高了工作效率。
1.5.2 可以通過計算機系統進行實時的保護、控制,能夠盡早的發現安全隱患,并進行合理的調整、更新,轉變保護策略,實現防患于未然的管理目標,保障自動化電氣系統能夠安全、良好的持續運行。
1.5.3 目前電氣自動化系統還沒有根本的滿足 DCS 系統進行全通信電氣控制的目標。電氣自動化系統和之間始終需要部分硬接線。我們首先應該解決連鎖熱工工藝問題,將后臺電氣系統的實際應用水平提高,并將電氣系統的控制水平、邏輯,自動化能力,管理運行績效等全面提升。
1.5.4 優質通用型網絡結構更夠提供電氣系統良好服務運營的支撐。科學的運用創新型自動化電氣技術,能夠完善并保障電廠實現對現場控制設備的實時監控,同時營造了良好的信息數據傳輸、匯集環境,對電廠全集成性自動化運行目標的實現有積極的意義。
2 總結
電廠的電氣自動化技術對于電廠的運行起到了極大的功能作用,極大的激發了火電機組運行服務潛力,形成了單元控制運行模式,對電網服務的統一管理進行了有效的強化。提高了系統管理的效率,并對成本進行了有效的降低與控制,有效的促進了電廠的綜合競爭能力。伴隨著科學技術的進一步發展,我國石油石化企業的電廠電氣自動化控制技術也會得到長足的發展與進步,最終實現電氣自動化技術的全局自動化。
參考文獻:
[1]戴戈.工業電氣自動化生產在化工企業中的應用[J].科技風,2011,(21):86.