1電氣自動化簡介

在我國社會生產(chǎn)過程中，涉及到電氣自動化的行業(yè)很多，比如說農(nóng)業(yè)、工業(yè)、高科技行業(yè)等，這些行業(yè)的生產(chǎn)活動都會涉及到電氣自動化。而對于電氣自動化本身來說，它涉及了與電氣工程相關(guān)的系統(tǒng)運行、自動控制、電力電子技術(shù)、信息處理、試驗技術(shù)、研制開發(fā)、經(jīng)濟管理以及電子與計算機技術(shù)應用等多個領(lǐng)域。正是因為電氣自動化涉及的行業(yè)很多，所以說電氣自動化對我國經(jīng)濟的發(fā)展具有深遠的意義，它是我國實行低碳經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵之一。另外，電氣自動化系統(tǒng)的組成主要包含了傳輸信號的接受部分，這個部分主要就是負責信號的接受與傳遞；接著就是信號處理部分，這個部分是負責處理接受到的信號，通過處理可以繼續(xù)地傳遞；最后是信號的傳出部分，接收的信號通過處理還要傳遞出去，他們共同構(gòu)成了電氣自動化系統(tǒng)。

2電氣自動化在電氣工程中的具體應用

2.1在電網(wǎng)調(diào)度中應用電氣自動化隨著科技的發(fā)展和社會的進步，電氣自動化被廣泛地應用到很多領(lǐng)域當中，其中電氣自動化也廣泛地應用在電網(wǎng)調(diào)度中。電網(wǎng)調(diào)度是一個非常重要的工程，它具體指的是通過服務器來實現(xiàn)電的調(diào)度，而電氣自動化幫助電網(wǎng)調(diào)度實現(xiàn)了自動化。這種調(diào)度自動化系統(tǒng)表現(xiàn)出了比較強大的功能，主要表現(xiàn)為它可以很好地保障電網(wǎng)運行，這個功能的實現(xiàn)主要是依靠了電網(wǎng)運行過程中的經(jīng)濟調(diào)度；同時電網(wǎng)調(diào)度自動化可以實現(xiàn)系統(tǒng)負荷情況的預測，這個功能的實現(xiàn)主要是依靠監(jiān)測和分析電力生產(chǎn)過程中的數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)負荷的預測能夠有效地保護系統(tǒng)，保障系統(tǒng)正常運行；而且電網(wǎng)調(diào)度自動化可以很好地、迅速地確定整個系統(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)度自動化是整個電力系統(tǒng)提高運行效率的有力保障。

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)電廠是整個電力系統(tǒng)運行的重要支撐，因此發(fā)電廠的安全運行和高效率運行是非常重要的，而在發(fā)電廠中通常采用發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)來保障發(fā)電廠的正常運轉(zhuǎn)，在發(fā)散監(jiān)控系統(tǒng)中，主要是通過以太網(wǎng)過程控制單元以及相應的數(shù)據(jù)通訊來實現(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)備的實時運行狀態(tài)，這可以作為判斷設(shè)備有無存在故障的標志，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在變電站中應用電氣自動化隨著電氣自動化的發(fā)展，這種自動化技術(shù)被廣泛地應用，變電站也采用了電氣自動化技術(shù)。變電站是整個電力系統(tǒng)中的一個重要的環(huán)節(jié)，特別是變電站的運行管理是非常重要的，而目前變電站就采用了自動化技術(shù)來進行運行管理，很大程度地提高了變電站的運行管理效率。變電站的運行管理主要是通過信息處理技術(shù)與自動化技術(shù)相結(jié)合來實現(xiàn)的，而且形成了自動化系統(tǒng)，自動化在變電站中的應用具有很鮮明的特點，即人工操作被智能化的操作界面所代替，它推動了電力系統(tǒng)又向前邁了一大步，具有劃時代的意義。

1電氣自動化與電氣工程概述

1.1電氣工程

科技與經(jīng)濟的發(fā)展使得電氣自動化技術(shù)不斷更新，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴大，這些變化對我國電力系統(tǒng)提出了新要求：電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)形式有所變化。在先前著重強調(diào)安全高效、安全保護和自動化調(diào)節(jié)過程的基礎(chǔ)上，更加注重對電力系統(tǒng)容量的高要求，即在實現(xiàn)綜合化管理工作和加強經(jīng)濟調(diào)節(jié)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，對電力系統(tǒng)的容量提出新要求，其單機容量至少要達到20萬千瓦。

1.2電氣自動化技術(shù)

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

2電氣自動化設(shè)計理念

1電氣工程自動化應用中存在的問題

1.1企業(yè)對電氣工程自動化的認識不足企業(yè)對電氣工程自動化的認識不足分為以下2點：①企業(yè)對電氣工程自動化的優(yōu)越性認識不足，未能充分認識到電氣工程自動化對企業(yè)生產(chǎn)的促進作用，認為電氣工程自動化系統(tǒng)的投資會超過人工成本，而在同樣的成本下，人工的生產(chǎn)效率會高于電氣工程自動化系統(tǒng)；②企業(yè)對電氣工程自動化存在疑問，主要是對成本高、實際運行、后期維修、技術(shù)支持等方面存在疑惑，認為其技術(shù)含量非常高，需要非常專業(yè)的技術(shù)人員，不適合勞動密集型企業(yè)。

1.2選擇混亂，人員素質(zhì)參差不齊在引進電氣工程自動化的企業(yè)中，由于企業(yè)中各部門的生產(chǎn)方向不同，導致對電氣工程自動化平臺開發(fā)系統(tǒng)的選擇也各不相同。此外，因人員素質(zhì)參差不齊，進一步加深了開發(fā)系統(tǒng)的細節(jié)設(shè)計、開機測試、運行調(diào)整和運行維護等方面的復雜性，這增加了開發(fā)系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)工作的難度，也增加了電氣工程自動化的運行成本。

1.3網(wǎng)絡架構(gòu)標準不統(tǒng)一電氣工程自動化在企業(yè)中應用時，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，導致電氣工程自動化的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中各行其是，只按照自身的需求建設(shè)，沒有統(tǒng)一的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)建設(shè)標準。具體而言，不同企業(yè)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)在各技術(shù)指標上存在很大差別，這不僅提高了電氣工程自動化的運行成本，還阻礙了電氣工程自動化在企業(yè)中的廣泛應用。

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)揮電氣工程自動化作用的重要保證。但因不同企業(yè)開發(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)傳輸和接收帶來很大的困難，影響了電氣工程自動化系統(tǒng)信息交換的流暢性，增加了企業(yè)的時間成本。同時，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題，數(shù)據(jù)傳輸安全已成為急需解決的問題，這無形中給企業(yè)的電氣工程自動化應用增添了難度。

2解決策略

1電氣工程及其自動化技術(shù)的簡介

電氣工程及其自動化技術(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方面，例如人們平時使用的插座、開關(guān)都是電氣工程及其自動化在生活中的具體表現(xiàn)，由于人們在電氣工程的需求量日益增加，所以電氣工程的發(fā)展也越來越快，現(xiàn)今，電氣工程自動化已經(jīng)進入到高校的教學課程之中，隨著學生們對電氣工程自動化知識的學習，也會使得未來工業(yè)的發(fā)展有著源源不斷的復合型人才。

2電氣工程及其自動化技術(shù)的設(shè)計

在現(xiàn)實當中，電氣工程及其自動化的設(shè)計應該從軟件和硬件兩方面來考慮，在一般情況下，硬件的設(shè)計要放在軟件設(shè)計的前面，根據(jù)實際電氣工程的需要，對電子元器件進行針對性選擇，第一步，應該設(shè)置一個中央服務器，將先進的計算機系統(tǒng)作為整個電氣工程自動化的核心；第二步，對外圍的輔助設(shè)備進行選擇，比如控制器以及傳感器；第三步，對所有設(shè)備進行連接，組成一個完整的具有發(fā)出指令、傳達指令、接收指令以及完成指令工作程序的電氣工程自動化設(shè)備。然而在實際的電氣工程及其自動化設(shè)計時，不僅要遵循以上說的理論，還要根據(jù)實際的情況，包括環(huán)境、空間等因素，對電氣工程及其自動化的設(shè)計進行合理化更改。由于生產(chǎn)線是現(xiàn)實已經(jīng)存在的，電氣自動化設(shè)計必須依靠原本的生產(chǎn)模型進行設(shè)計，因此，對硬件的安裝也有著相當高的要求，設(shè)備的體積不能過大，也不能過小，過大會導致空間的擁擠，過小又會影響操作，所以設(shè)計人員一定要到安裝地點進行實際的考察，然后，根據(jù)實際的數(shù)據(jù)，對設(shè)備的型號進行最終的確定。在硬件設(shè)計順利完成之后，還要設(shè)計相應的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)進市面上，有著很多不同類型的自動化控制系統(tǒng)軟件。但是為了將自動化水平提升到最大化，企業(yè)都會選取優(yōu)質(zhì)的軟件公司，這些軟件公司將會根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)情況以及硬件安裝情況對自動化軟件進行設(shè)計。

3電氣工程及其自動化的應用

3.1電氣工程及其自動化技術(shù)在變電站的應用電力設(shè)備運行的平穩(wěn)、安全以及可靠是電氣工程及其自動化技術(shù)的基本保障，所以對電力設(shè)備進行在線監(jiān)控、系統(tǒng)保護以及調(diào)動控制等措施是必不可少的，但是由于社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學技術(shù)的不斷進步，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)通方式也越來越復雜，為了確保電網(wǎng)的安全運行，電業(yè)部門，投入了大量的人力物力和資金，將電氣工程自動化技術(shù)引入到了變電站的設(shè)備控制之中，應用全微機化設(shè)備代替了原有的常規(guī)電磁式設(shè)備，應用計算機光纜或者電纜作為了電力信號電纜，使得變電站控制中心對變電站設(shè)備的控制變得快速而又安全。所以電氣工程及其自動化也成為了變電站建設(shè)過程中的重要組成部分，進而保證了變電站的自動化調(diào)控模式的高效率，所以對變電站實施自動化改造是必不可少的。

一、電氣工程對現(xiàn)代控制技術(shù)的基本要求

不斷升級的系統(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，也為現(xiàn)代控制技術(shù)的應用提出了更多服務要求，其中最為突出的幾方面內(nèi)容有：

（一）能高效、準確控制電氣工程現(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，來完成控制操作。為確保多個指令能夠第一時間發(fā)送出去、準確傳送到指定功能模塊、正確指導系統(tǒng)工作，系統(tǒng)必須設(shè)置獨立、且具備抗干擾能力的信息交流中心，依靠其交互功能，實現(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)備都是全天候運行的，長時間工作，勢必會導致運行故障的發(fā)生，為此，現(xiàn)代控制技術(shù)還要擔負起監(jiān)控電氣工程運行狀態(tài)的責任，24小時監(jiān)督工程內(nèi)各系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)故障，應立即報警信息，同時，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，可第一時間做出反映，修復系統(tǒng)、設(shè)備，使電氣工程盡快恢復運行。

（三）具有較高的安全性對于電氣工程而言，“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，還要擁有較強的自清自查能力，可獨立清除、控制安全隱患。同時，現(xiàn)代控制技術(shù)還應針對電氣工程眾多管理項目，設(shè)置單元模塊（如：運行監(jiān)控模塊、電氣工程設(shè)施養(yǎng)護模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、工作人員維護操作模塊、電子工程管理模塊等），通過層層過濾的方式，提高技術(shù)應用的安全性。只有這樣，現(xiàn)代控制技術(shù)才能為電氣工程提供安全、可靠的運行環(huán)境。

二、現(xiàn)代控制技術(shù)在電氣工程中的應用