1電氣自動(dòng)化簡(jiǎn)介

在我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中，涉及到電氣自動(dòng)化的行業(yè)很多，比如說(shuō)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、高科技行業(yè)等，這些行業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)都會(huì)涉及到電氣自動(dòng)化。而對(duì)于電氣自動(dòng)化本身來(lái)說(shuō)，它涉及了與電氣工程相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行、自動(dòng)控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗(yàn)技術(shù)、研制開(kāi)發(fā)、經(jīng)濟(jì)管理以及電子與計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用等多個(gè)領(lǐng)域。正是因?yàn)殡姎庾詣?dòng)化涉及的行業(yè)很多，所以說(shuō)電氣自動(dòng)化對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的意義，它是我國(guó)實(shí)行低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵之一。另外，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的組成主要包含了傳輸信號(hào)的接受部分，這個(gè)部分主要就是負(fù)責(zé)信號(hào)的接受與傳遞；接著就是信號(hào)處理部分，這個(gè)部分是負(fù)責(zé)處理接受到的信號(hào)，通過(guò)處理可以繼續(xù)地傳遞；最后是信號(hào)的傳出部分，接收的信號(hào)通過(guò)處理還要傳遞出去，他們共同構(gòu)成了電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。

2電氣自動(dòng)化在電氣工程中的具體應(yīng)用

2.1在電網(wǎng)調(diào)度中應(yīng)用電氣自動(dòng)化隨著科技的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，電氣自動(dòng)化被廣泛地應(yīng)用到很多領(lǐng)域當(dāng)中，其中電氣自動(dòng)化也廣泛地應(yīng)用在電網(wǎng)調(diào)度中。電網(wǎng)調(diào)度是一個(gè)非常重要的工程，它具體指的是通過(guò)服務(wù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)電的調(diào)度，而電氣自動(dòng)化幫助電網(wǎng)調(diào)度實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。這種調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)表現(xiàn)出了比較強(qiáng)大的功能，主要表現(xiàn)為它可以很好地保障電網(wǎng)運(yùn)行，這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠了電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)調(diào)度；同時(shí)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)負(fù)荷情況的預(yù)測(cè)，這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)主要是依靠監(jiān)測(cè)和分析電力生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷的預(yù)測(cè)能夠有效地保護(hù)系統(tǒng)，保障系統(tǒng)正常運(yùn)行；而且電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化可以很好地、迅速地確定整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障的地方，大大地提高了系統(tǒng)故障排除效率?？偠灾?，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化是整個(gè)電力系統(tǒng)提高運(yùn)行效率的有力保障。

2.2在發(fā)電廠發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用在現(xiàn)代生活中，電跟人們的生活是密切相關(guān)的，電成為了人們生活中的不可或缺的生活用品，它的重要性不言而喻，這就意味著發(fā)電廠的重要地位。發(fā)電廠是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的重要支撐，因此發(fā)電廠的安全運(yùn)行和高效率運(yùn)行是非常重要的，而在發(fā)電廠中通常采用發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)保障發(fā)電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中，主要是通過(guò)以太網(wǎng)過(guò)程控制單元以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的發(fā)散監(jiān)控，而且這種發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)一般采用分層結(jié)構(gòu)。發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用，它不僅可以監(jiān)視設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，這可以作為判斷設(shè)備有無(wú)存在故障的標(biāo)志，這樣就能有效地提高發(fā)電廠設(shè)備的使用壽命，大大地改善了發(fā)電廠的效益。

2.3在變電站中應(yīng)用電氣自動(dòng)化隨著電氣自動(dòng)化的發(fā)展，這種自動(dòng)化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用，變電站也采用了電氣自動(dòng)化技術(shù)。變電站是整個(gè)電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，特別是變電站的運(yùn)行管理是非常重要的，而目前變電站就采用了自動(dòng)化技術(shù)來(lái)進(jìn)行運(yùn)行管理，很大程度地提高了變電站的運(yùn)行管理效率。變電站的運(yùn)行管理主要是通過(guò)信息處理技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而且形成了自動(dòng)化系統(tǒng)，自動(dòng)化在變電站中的應(yīng)用具有很鮮明的特點(diǎn)，即人工操作被智能化的操作界面所代替，它推動(dòng)了電力系統(tǒng)又向前邁了一大步，具有劃時(shí)代的意義。

1電氣自動(dòng)化與電氣工程概述

1.1電氣工程

科技與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展使得電氣自動(dòng)化技術(shù)不斷更新，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，這些變化對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)提出了新要求：電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強(qiáng)調(diào)安全高效、安全保護(hù)和自動(dòng)化調(diào)節(jié)過(guò)程的基礎(chǔ)上，更加注重對(duì)電力系統(tǒng)容量的高要求，即在實(shí)現(xiàn)綜合化管理工作和加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對(duì)電力系統(tǒng)的容量提出新要求，其單機(jī)容量至少要達(dá)到20萬(wàn)千瓦。

1.2電氣自動(dòng)化技術(shù)

電氣自動(dòng)化技術(shù)大多運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)之中，是指在無(wú)需工作人員手動(dòng)操作的情形下，利用機(jī)器設(shè)備的自動(dòng)化完成加工生產(chǎn)，并在生產(chǎn)管理過(guò)程中完成產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、自動(dòng)處理產(chǎn)品信息、對(duì)實(shí)際情況分析判斷等。所有這些程序都不需要人工手動(dòng)操作，全部采用機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)完成。由此可知，電氣自動(dòng)化技術(shù)即指利用電氣設(shè)備控制生產(chǎn)順序、控制時(shí)間的技術(shù)，是與電氣工程和機(jī)械設(shè)備息息相關(guān)的內(nèi)容。自動(dòng)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、調(diào)試、應(yīng)用、維護(hù)與產(chǎn)品研發(fā)和電力技術(shù)的管理與應(yīng)用對(duì)電氣自動(dòng)化的要求越來(lái)越高。

2電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)理念

1電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用中存在的問(wèn)題

1.1企業(yè)對(duì)電氣工程自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)不足企業(yè)對(duì)電氣工程自動(dòng)化的認(rèn)識(shí)不足分為以下2點(diǎn)：①企業(yè)對(duì)電氣工程自動(dòng)化的優(yōu)越性認(rèn)識(shí)不足，未能充分認(rèn)識(shí)到電氣工程自動(dòng)化對(duì)企業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn)作用，認(rèn)為電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)的投資會(huì)超過(guò)人工成本，而在同樣的成本下，人工的生產(chǎn)效率會(huì)高于電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)；②企業(yè)對(duì)電氣工程自動(dòng)化存在疑問(wèn)，主要是對(duì)成本高、實(shí)際運(yùn)行、后期維修、技術(shù)支持等方面存在疑惑，認(rèn)為其技術(shù)含量非常高，需要非常專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，不適合勞動(dòng)密集型企業(yè)。

1.2選擇混亂，人員素質(zhì)參差不齊在引進(jìn)電氣工程自動(dòng)化的企業(yè)中，由于企業(yè)中各部門(mén)的生產(chǎn)方向不同，導(dǎo)致對(duì)電氣工程自動(dòng)化平臺(tái)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的選擇也各不相同。此外，因人員素質(zhì)參差不齊，進(jìn)一步加深了開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)、開(kāi)機(jī)測(cè)試、運(yùn)行調(diào)整和運(yùn)行維護(hù)等方面的復(fù)雜性，這增加了開(kāi)發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研發(fā)工作的難度，也增加了電氣工程自動(dòng)化的運(yùn)行成本。

1.3網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一電氣工程自動(dòng)化在企業(yè)中應(yīng)用時(shí)，由于不同企業(yè)在技術(shù)水平和生產(chǎn)方向等方面存在較大差異，導(dǎo)致電氣工程自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)過(guò)程中各行其是，只按照自身的需求建設(shè)，沒(méi)有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。具體而言，不同企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在各技術(shù)指標(biāo)上存在很大差別，這不僅提高了電氣工程自動(dòng)化的運(yùn)行成本，還阻礙了電氣工程自動(dòng)化在企業(yè)中的廣泛應(yīng)用。

1.4數(shù)據(jù)傳輸中存在安全隱患數(shù)據(jù)信息的快速交換是充分發(fā)揮電氣工程自動(dòng)化作用的重要保證。但因不同企業(yè)開(kāi)發(fā)程序的接入方式存在差異，給企業(yè)之間的產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)傳輸和接收帶來(lái)很大的困難，影響了電氣工程自動(dòng)化系統(tǒng)信息交換的流暢性，增加了企業(yè)的時(shí)間成本。同時(shí)，隨著數(shù)據(jù)信息數(shù)量的急劇增加和傳遞中不斷遇到各種問(wèn)題，數(shù)據(jù)傳輸安全已成為急需解決的問(wèn)題，這無(wú)形中給企業(yè)的電氣工程自動(dòng)化應(yīng)用增添了難度。

2解決策略

1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的簡(jiǎn)介

電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)與人們的日常生活是息息相關(guān)的，他滲透到我們生活中的各個(gè)方面，例如人們平時(shí)使用的插座、開(kāi)關(guān)都是電氣工程及其自動(dòng)化在生活中的具體表現(xiàn)，由于人們?cè)陔姎夤こ痰男枨罅咳找嬖黾?，所以電氣工程的發(fā)展也越來(lái)越快，現(xiàn)今，電氣工程自動(dòng)化已經(jīng)進(jìn)入到高校的教學(xué)課程之中，隨著學(xué)生們對(duì)電氣工程自動(dòng)化知識(shí)的學(xué)習(xí)，也會(huì)使得未來(lái)工業(yè)的發(fā)展有著源源不斷的復(fù)合型人才。

2電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的設(shè)計(jì)

在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)應(yīng)該從軟件和硬件兩方面來(lái)考慮，在一般情況下，硬件的設(shè)計(jì)要放在軟件設(shè)計(jì)的前面，根據(jù)實(shí)際電氣工程的需要，對(duì)電子元器件進(jìn)行針對(duì)性選擇，第一步，應(yīng)該設(shè)置一個(gè)中央服務(wù)器，將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為整個(gè)電氣工程自動(dòng)化的核心；第二步，對(duì)外圍的輔助設(shè)備進(jìn)行選擇，比如控制器以及傳感器；第三步，對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行連接，組成一個(gè)完整的具有發(fā)出指令、傳達(dá)指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動(dòng)化設(shè)備。然而在實(shí)際的電氣工程及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要遵循以上說(shuō)的理論，還要根據(jù)實(shí)際的情況，包括環(huán)境、空間等因素，對(duì)電氣工程及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)進(jìn)行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實(shí)已經(jīng)存在的，電氣自動(dòng)化設(shè)計(jì)必須依靠原本的生產(chǎn)模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，因此，對(duì)硬件的安裝也有著相當(dāng)高的要求，設(shè)備的體積不能過(guò)大，也不能過(guò)小，過(guò)大會(huì)導(dǎo)致空間的擁擠，過(guò)小又會(huì)影響操作，所以設(shè)計(jì)人員一定要到安裝地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)際的考察，然后，根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的型號(hào)進(jìn)行最終的確定。在硬件設(shè)計(jì)順利完成之后，還要設(shè)計(jì)相應(yīng)的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)進(jìn)市面上，有著很多不同類(lèi)型的自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動(dòng)化水平提升到最大化，企業(yè)都會(huì)選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司，這些軟件公司將會(huì)根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對(duì)自動(dòng)化軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3電氣工程及其自動(dòng)化的應(yīng)用

3.1電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)在變電站的應(yīng)用電力設(shè)備運(yùn)行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動(dòng)化技術(shù)的基本保障，所以對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護(hù)以及調(diào)動(dòng)控制等措施是必不可少的，但是由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，變電站的電力設(shè)備也逐漸增多，并且電力設(shè)備之間的聯(lián)通方式也越來(lái)越復(fù)雜，為了確保電網(wǎng)的安全運(yùn)行，電業(yè)部門(mén)，投入了大量的人力物力和資金，將電氣工程自動(dòng)化技術(shù)引入到了變電站的設(shè)備控制之中，應(yīng)用全微機(jī)化設(shè)備代替了原有的常規(guī)電磁式設(shè)備，應(yīng)用計(jì)算機(jī)光纜或者電纜作為了電力信號(hào)電纜，使得變電站控制中心對(duì)變電站設(shè)備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動(dòng)化也成為了變電站建設(shè)過(guò)程中的重要組成部分，進(jìn)而保證了變電站的自動(dòng)化調(diào)控模式的高效率，所以對(duì)變電站實(shí)施自動(dòng)化改造是必不可少的。

一、電氣工程對(duì)現(xiàn)代控制技術(shù)的基本要求

不斷升級(jí)的系統(tǒng)、不斷革新?lián)Q代的電氣設(shè)備，給電氣工程功能設(shè)置提供了多種可能，但同時(shí)，也為現(xiàn)代控制技術(shù)的應(yīng)用提出了更多服務(wù)要求，其中最為突出的幾方面內(nèi)容有：

（一）能高效、準(zhǔn)確控制電氣工程現(xiàn)代控制技術(shù)以數(shù)字信息為載體，所以通常利用發(fā)送數(shù)字、代碼、信息的方式指令，來(lái)完成控制操作。為確保多個(gè)指令能夠第一時(shí)間發(fā)送出去、準(zhǔn)確傳送到指定功能模塊、正確指導(dǎo)系統(tǒng)工作，系統(tǒng)必須設(shè)置獨(dú)立、且具備抗干擾能力的信息交流中心，依靠其交互功能，實(shí)現(xiàn)信息的生成、傳播、控制與管理。

（二）能全面監(jiān)控電氣工程運(yùn)行狀態(tài)大多數(shù)電氣工程的裝置和設(shè)備都是全天候運(yùn)行的，長(zhǎng)時(shí)間工作，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行故障的發(fā)生，為此，現(xiàn)代控制技術(shù)還要擔(dān)負(fù)起監(jiān)控電氣工程運(yùn)行狀態(tài)的責(zé)任，24小時(shí)監(jiān)督工程內(nèi)各系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)故障，應(yīng)立即報(bào)警信息，同時(shí)，指明故障位置、故障源、故障影響，以及相關(guān)故障資料。工作人員接收到信息后，可第一時(shí)間做出反映，修復(fù)系統(tǒng)、設(shè)備，使電氣工程盡快恢復(fù)運(yùn)行。

（三）具有較高的安全性對(duì)于電氣工程而言，“安全”是生產(chǎn)不可忽視的重要原則之一，因此，為避免內(nèi)、外部環(huán)境因素給電氣工程造成運(yùn)行障礙和影響，現(xiàn)代控制技術(shù)不但要具備監(jiān)控能力，還要擁有較強(qiáng)的自清自查能力，可獨(dú)立清除、控制安全隱患。同時(shí)，現(xiàn)代控制技術(shù)還應(yīng)針對(duì)電氣工程眾多管理項(xiàng)目，設(shè)置單元模塊（如：運(yùn)行監(jiān)控模塊、電氣工程設(shè)施養(yǎng)護(hù)模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、工作人員維護(hù)操作模塊、電子工程管理模塊等），通過(guò)層層過(guò)濾的方式，提高技術(shù)應(yīng)用的安全性。只有這樣，現(xiàn)代控制技術(shù)才能為電氣工程提供安全、可靠的運(yùn)行環(huán)境。

二、現(xiàn)代控制技術(shù)在電氣工程中的應(yīng)用