【工学论文】浅谈电气自动化技术在电气工程中的应用

 摘要：随着我国经济的迅速发展和科技水平的逐渐提升，促使着电气工程行业也在不断的朝前发展，尤其是社会对电力的需求量的逐日增大，这就要求电气工程行业必须要加快对电气自动化技术的应用，大幅度的节省施工时间，提高电气工程的建设效率。因此，本文重点对电气自动化技术在我国电气工程中的应用进行阐述，根据其在电气工程中的设计理念，展望未来电气自动化的发展方向，以求对电气行业的相关工作者提供可参考信息。

　　　　关键词：电气工程；电气自动化；应用；发展方向

　　　　近几年由于我国科学技术水平的进步，自动化技术的应用在各行各业中逐步扩散起来，比如电气自动化在电气工程中的应用也逐渐受到人们的关注，电气工程行业关系着人们的日常生活，影响着其他行业的发展，所以对电气自动化在电气工程中的应用进行研究探析，是十分有必要的实时话题。

一、电气自动化在电气工程中的应用现状

1.1 电网调度的自动化应用

　　电网调度自动化是指利用现代的计算机网络自动监控体系取代以往人工监视的模式，利用网络将整个体统中的调度中心、变电站、工作站连接使其能够自动完成调度功能。电网调度实现自动化首先需要调度中心有一个连接所有设备的计算机，该计算机还需配置可连接所有设备的网络，中心服务器以及大屏显示器和高效率的工作团队。通过对专属局域网的控制实现电网调度过程的自动化，并可以实现自发电厂到用户终端的有效连接。由此可以看出，电气自动化技术的应用可以有效地对电气系统的运行状态和实时情况进行评估，并根据已有数据对电力负荷进行预测，以此基础上进行调度，实现发电控制环节的自动化。需要指出的是，电气工程应对数据进行实时的采集、处理和监控，并根据已获取的信息对电网运行和安全状况进行有效调动，满足当前用户需求。

1.2 变电站的自动化应用

　　传统的变电站是通过人工操作，从监控到最后信息的反馈均需要人工完成，设备都是电磁装，数据的收集、整理、记录都要通过人来实现，并没有实现对变电站的全局性直接监视。现在的电气自动化技术在变电站中的应用取代了以往电话人工操作及控制技术，并实现了对变电站监控能力的进一步加强，同时还实现了变电站运行水平及其效率的大幅度提高。其借助于全微机设备来替代之前的电磁装置，因而实现了操作及监视等过程的屏幕化，数据进行传输时应尽可能采用计算机电缆方式来进行电力信号电缆的取代，并实现了运行及管理过程的自动化。

1.3 发电厂测控系统的自动化应用

　　对于发电厂分散测控系统而言，其实际应用时常采用的是分层分布的结构，利用以太网、远行工作站、数据高速通讯网以及过程控制单元等实现分散测控的目的。其中过程控制单元可直接在生产过程进行应用，并可对设备运行状态及其相关参数进行实时性的显示、打印及信号的输出，并由此进行执行机构的驱动，实现整个生产过程的检测、联锁性保护及其控制。对于工作站而言，其主要包括了工程师及运行员两种工作站，主要负责提供人机接口。由过程控制单元向运行员工作站进行信息的发送，同时接受由工作站发送来的指令。工程师工作主要负责为工程师进行设置、诊断及维护方式的提供。

二、电气自动化在电气工程中的设计理念

2.1 集中监控式设计理念

　　一般而言，电气工程中的运行及其维护过程十分简洁，对控制站方面的要求也较低，所以在系统的设计方面相对就比较容易。再加上，电气工程主要是将各种功能纷纷集中于相同的处理器中进行工作处理，所以对于处理器而言任务较为繁重，因而其处理速度会受到较大程度的影响。当电气设备受到监控时，由于监控对象的大幅度增加，主机的冗余将会大幅度降低，进而导致电缆数量的不断加大，以及投资的显著增加；此外，较长距离的电缆也会给系统的可靠性造成严重的影响。因此，集中化监控式设计理念在电气工程中的应用相对较为广泛。

2.2 远程监控式设计理念

　　对于远程监控式设计理念而言，由于其自身的特点比如灵活、可靠性，所以在电气工程应用中较少使用电缆，节省了安装费用和材料的开支。但因电气工程中各现场总线通讯速度较慢，且通讯信息量较大，因而远程监控式仅仅适合用于系统监控相对较小的电气工程中，并不适合进行全长电气自动化控制系统的建立。

2.3 现场总线监控式设计理念

　　当下，较常见的电气工程自动化技术的应用包括现场总线以及以太网等相关网络技术，使用现场总线监控式设计理念可使系统在设计过程中更具针对性，比如对各种间隔进行采用使用不同功能进行，以便以间隔具体情况为依据进行设计。此方式和远程监控式相比较的话，即涵盖了远程监控方式的优点，又可以减少设备的隔离、 模拟量以及端子柜等方面的量，因此，此方式是电气工程中应用最多也最好的一种理念，并成为电气自动化未来发展的主要方向之一。

三、电气自动化在电气工程中的发展和应用前景

　　3.1 电力一次设备智能化发展。一般而言，一次设备同二次设备的安装相距需要达到几十米甚至可达几百米之远，两者之间的连接常借助于大电流对电缆及强信号电力电缆的控制来实现的。但电力一次设备的智能化与此状况有着较大程度的不同，在对一次设备进行设计布局时，经常需要借助于二次设备的功能时间来实现，这样做的好处是大量节约了控制电缆及电力信号电缆量。

　　3.2电力一次设备在线监测的实现。发电机、短路器及变压器等的一次设备常常需要对其中某个重要参数进行无间断检测，这就要求在对设备进行在线运行状态监视的同时，还要对其某些参数的重要变化趋势进行预测，以便对设备发生故障的可能性进行判断，以便延长其保养周期，也为今后设备状态的检修提供保障。

　　3.3光电式电力互感器的发展。电力互感器最大的作用是遵循一定比例将输电线上的大电流和高电压降低到允许的标准值范围，但在这个过程中电力互感器存在着较为明显的不足之处：（1）其在电压等级相对较高的时候难以实现绝缘；（2）输出信号是不能与危机化计量直接进行连接的；（3）由于自身信号动态变化范围小，导致饱和状态下信号发生畸变情况可能性增大。再加上光电式电力互感器输出信号有限、电磁绝缘性较差等技术不足，未来光电式电力互感器有待解决的难度颇多，这些难题也将会成为未来研究的主要方向。

四、总结

电气工程中使用电气自动化技术可以提升相关设备的有效性，可以实现整个工程的信息化、网络化和效率化，可以使电气工程的数据采集、电网调度更加高效便捷，可以满足目前经济环境下的刚性需求，更好地适应社会的发展规律。

参考文献：

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