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电气工程中的电气自动化技术的研究

作者：宁海榕日期：2015-12-04 13:44 来源：未知

在第二次工业革命之后，人类就步入了电的时代。现在人类已步入信息时代，科学技术的飞速发展催生了电气自动化，电气工程的方方面面都涉及到信息技术，现代化信息技术的飞速发展推动了电气工程与自动化实践的发展。在21世纪人类的生活是离不开电的，伴随着现代工业的发展，国内整体对电力的需求不断增大，电网调度自动化对电气自动化技术有着极高的要求。现代工业主要是依靠机器运作，而电气自动化是通过对电器元件的利用，实现对机器的控制，现代工业的发展离不开电气自动化的发展。电气自动化技术从理论走向实践，应用于越来越多的领域，且渐渐地成为科技发展主流。基于此，本文将电气自动化技术在电气工程中的应用现状、设计理念和发展前景三个方面来浅析电气自动化技术在电气工程中的应用。
1 电气自动化技术在电气工程中的应用现状
1.1 电气自动化技术在电网调度中的应用
在电气工程中电气自动化技术应用最有成效的就是电网调度自动化。电网监控调度自动化系统是以计算机为核心，按其结构而可分为信息采集和命令执行子系统、信息传输子系统、信息的收集、处理和控制子系统和人机联系子系统。电网调度自动化运用计算机网络将整个系统连接起来，由RTU收集站端（变电站或电厂）的电气参数，将RTU收集到的信息经过可靠的通道传送至主站系统（前置机、服务器），并传输主站下达的控制命令到战端，将收集到的信息要经过处理、筛选、计算，再将处理过的信息经由友好的界面呈现给用户，并实现遥控、遥调功能。自动化技术应用于电网调度，在生产电力指挥电力调度的同时采集数据、监控分析电网的运行安全，对于满足国民用电需求有着十分重要的作用。
1.2 电气自动化技术在发电厂分散测控系统中的应用
分散测控系统（DCS）通常采用分层分布结构，其主要构成包括工程师工作站（Es）、过程控制单元（PCU）、运行人员工作站（0S）和以太网。DCS主要功能是收发信息，其通过以下两个途径实现其功能：第一、DCS通过向上传递不同部位的信息，掌握工作站和主机对测控部位实施现状；第二、DCS通过接受下行的指令，协调测控部位的活动，实现对电气工程的全面控制。DCS还可利用其信息储存功能，为技术人员诊断问题部位提供帮助。电气自动化技术应用于发电厂分散测控系统，优化其网络结构，加快其信息传递速度，提高信息的准确率，使其对电气工程的控制更加准确。
1.3 电气自动化技术在变电站中的应用
变电站是电力系统中的一个重要组成部分，其实现自动化是电网调度自动化得以完善的重要方面。传统的变电站中监控、信息反馈、数据的收集、整理和分析都需要人工完成，由于各种因素工作人员难免会发生差错，导致系统存在安全隐患。而变电站使用自动化技术时，通过分布于各电气设备的远动终端和继电保护装置电气设备的遥控及遥调，实现变电站的无人值守。
2 电气自动化技术在电气工程中的应用现状
2.1 集中监控式理念
集中式就是在一个系统中将各种功能汇集到同一种处理器，进行处理。集中式监控技术具有设计比较容易、操作简单和日常维护方便等特点，更容易满足电气工程的工程需要，无需太多设备，节约成本。基于此集中式监控技术在电气工程中的使用较为普遍。
2.2 远程监控理念
远程监控主要是利用一个终端就可以实现对其他地方的设备进行控制。远程监控的优势就在于可以突破空间限制，然而其有一个明显的缺点就是在通讯量大且信号较差的地方远程监控功能大大减弱。因此，远程监控适合于通讯量较小且信号好的小规模的监控系统使用。
2.3 现场总线监控理念
现场总线监控就是依据电气工程的实际间隔而采取相应的措施。因而其具有针对性。除此之外，其还可减少隔离设备等从而减少成本投入。现场总线监控还拥有远程监控的特点，这有利于未来发展现场实时监控，连接不同系统间的监测功能形成全面监控的自动监控网络。因此，在当前电气工程中，现场总线监控技术的应用最广泛且有效性最高。
3 电气自动化在电气工程中应用的发展前景在当前电气工程中，电气自动化技术
的未来具有巨大的潜力，电力系统自动化
与IT技术的发展相互促进，未来IT技术
主要有以下三个发展热点：
3.1 实现电力一次设备智能化
在现在的电气工程中，一次设备与二次设备的安装地点通常相距几十米，最远可达几百米，通过大电流对电缆和强信号电力电缆控制而实现二者之间的通信。在设计一次设备结构时，一次设备的智能化需要二次设备的部分功能辅助来实现，这样就节约大量的电缆和电力信号电缆。
3.2 实现一次设备在线监测
实时监测电力一次设备如发电机和变压器的重要运行参数，还需要监控设备的在线运行状态、分析参数的变化趋势和判断故障发生的可能行。这些数据方便技术人员为延长设备的保养周期，提高利用率和从定期检修过度到状态检修提供准备，还可节约相应的检修成本。
3.3 实现光互式的电力互感器
现存的电力互感器具有以下几个特点：第一、随着电压等级的升高，绝缘能力越弱；第二、互感器输出的信号在进入微机化计量及保护设备时需要进行转换；第三、信号范围的大小和电流互感器是否饱和会对信号的畸变率有一定的影响。因此，未来光电式的电力传感器的研制还有很多技术难题需要攻克，其中电磁绝育阿女、兼容耐环境程度等是其未来的主攻方向。
4 结语电气自动化的广泛使用是未来电气工程发展的必然，也是科技和经济进步的要求。在未来研究电气自动化在电气工程中的发展时，可以采用统一系统开发平台和加强人性化设计的发展策略。统一系统开发平台有利于节约时间和成本，且设计、实施与测试更为方便。未来在设计电气工程的自动化系统时要基于人性化设计的考量同时兼顾企业自身的文化，能够满足运维人员的情感。综上所述，电气自动化技术全面地融入电气工程有利于提高电气工程效率，满足各类基础性工作。
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